JPS61286201A - 水素の製造方法 - Google Patents

水素の製造方法

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JPS61286201A
JPS61286201A JP61116023A JP11602386A JPS61286201A JP S61286201 A JPS61286201 A JP S61286201A JP 61116023 A JP61116023 A JP 61116023A JP 11602386 A JP11602386 A JP 11602386A JP S61286201 A JPS61286201 A JP S61286201A
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solution
photolysis
gas
alkaline
naoh
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JP61116023A
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English (en)
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ジヨン　ヘンリイ　コルツ
ジエームス　ベイリイ　キンブル
ジヨセフ　エマーソン　フイガード
ドナルド　フーバート　クビセツク
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Phillips Petroleum Co
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
    • C01B3/04—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by decomposition of inorganic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122—Incoherent waves
    • B01J19/127—Sunlight; Visible light
    • 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
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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】 本発明は光分解に関する。その−面において、本発明は
、硫化水素からの水素の製造に関する。
本発明のこれ以上の面において、本発明は、硫化水素を
光分解して水素を製造することに関する。
その他の面において、本発明は、液体溶液中の硫化水素
の光分解に関する。本発明のざらに他の面において、本
発明は、硫化水素の光分解に有用な液体溶液中のアルカ
リ化合物の存在に関する。
可視範囲内の光を用いる硫化水素の光分解は、重要であ
る。なぜならばこの光分解によって我々の最も豊富なし
かも最も安価なエネルギー源、即ち太陽の使用が可能に
なるからである。有害な汚染物質の水溶液を太陽エネル
ギーをもって処理するこｌとによって、汚染物質を破壊
する能力は、経済的利点であり得ることは容易に認める
ことができる。また水素および硫黄の経済的源としての
硫化水素の使用は非常に重要であることも認めることが
できる。
本発明により、硫化水素をアルカリ性液体媒質に溶解し
て溶液をつくり、次いでこの溶液に可視範囲内の光を照
射する、光分解によって、硫化水素からの水素の製造方
法が提供される。
本発明の目的のためには、可視光は、約３００ナノメー
トル（ｎｍ）〜約７７０ｎｍの波長を有する放射線とし
て定義される。放射線の可視範囲は、一層短波長範囲の
端において紫外線と重なり、しかも一層長波長の上端に
おいて赤外範囲と重なる。本発明において有用な放射エ
ネルギーの波長の好ましい範囲は、約３００ｎｍ〜約７
００ｎｍとして記載することができ、最も好ましい範囲
は約３００ｎｍ〜約４００ｎｍである。
本発明の方法において硫化水素が溶解されるアルカリ性
液体媒質はアルカリ化合物の水溶液が好ましいが、アル
カリ性液体媒質はアルカリ性ｐＨのものであり、しかも
硫化水素を溶解できる任意の液体媒質であり得る。可溶
性アルカリ化合物の添加によってアルカリ性になし得る
硫化水素用の適当な溶媒の中には、Ｎ−メチルピロリド
ンおよびＮ−エチルピロリドンのようなアルキルピロリ
ドンおよび好ましくは１個〜５個の炭素原子を有する脂
肪族アルコールがある。
硫化水素を溶解できる溶媒と相容性の任意のアルカリ化
合物は、本発明において有用であるが、アルカリ金属お
よびアルカリ土類金属の水酸化物は、その入手可能性お
よび比較的安価のために特に有用である。また、水酸化
アンモニウムは、その入手可能性および安価のために特
に有用な範ちゅうに入る。
本発明の方法は、添付図面と一緒に下に示される例を参
照することにより最もよく理解されよう。
第１図は、本発明の方法をシミュレートするために用い
た装置の線図であり、かつ 第２図は、ＢＮ　　ＮａＯＨ水溶液中のＨ２Ｓ：ＯＨ−
モル比がＨ２ガスの生成に及ぼす影響の図示である。
下記の例は、本発明の例示として理解すべきであり、限
定として考えるべきではない。
例　　１ この例においては、硫化水素溶液の光誘導分解による水
素ガスの製造用実験設備を記載する。
光分解に使用する装置を第１図に示す。光源として、オ
リエル・コーポレーション（ｏｒｔｅ＋Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎ　）　２５０ワツトまたは９０ワツト＾圧水銀
灯１を用いた。９０ワツトの水銀灯を用いたこれらの例
においては、データを２５０ワツト水銀灯の光量子束に
正規化した。放射した光を、波長約２９０ナノメートル
（ｎｍ）より低い全紫外線をろ過して除くように［光分
解セルのパイレックス（Ｐｙｒｅｘ　）窓に加えて］パ
イレックスガラスフィルター３を通した。２５０ワツト
の水銀灯の絶対量子効率を、３個のバンドパスフィルタ
ー１ｌ．３９４頁以下、１９６６に記載］によって較正
した。各フィルターの較正光量子束はパン゛バス　ｎｍ
　　　　束」」Ｌ五／Ｊ」−４４０３，１ｘ１０１８ ４００　　　　　２．０ｘ１０１９ ３５０　　　　　１．２Ｘ１０１９ であった。
フィルター３を通過した可視光は、パイレックス窓７を
通して光分解セル５に入った。光分解されるＨ２Ｓ含有
溶液９は、磁気撹拌棒１ｌによって撹拌された。Ｈ２Ｓ
含有供給ガスは、あわ立て管１３を経て導入され、Ｈ２
含有生成物ガスは、圧力計１７およびガス循環ポンプ１
９を備えたライン１５を経て出た。生成物ガスの少部分
を、生成物ガス流の分析用ＧＣループ２１を通してガス
クロマドグラフに向けた。
生成物ガスの主部分を、２５０ｃｃのガスバラスト容器
２３にポンプ輸送し、次いで光分解セル５に再循環した
。新しいＨ，２８を、補助ガス入口２５を経て導入した
。光分解セルは、溶液の湿度（一般に２６℃〜３４℃）
を測定する熱電対さや２７を備えた。
例　　２ この例は、例１に記載の装置を用いてＨ２Ｓをもって飽
和されたＮａＯＨ水溶液の光誘導分解によるＨ２ガスの
製造を具体的に説明する。全実験用の温度は約３０℃〜
３５℃であり、実験時間は６時ＩｉＪ〜７時間であった
。第１表は、ＮａｏＨｔｌｌ度の関数としてのＨ２生成
速度をまとめる。
０．０　　　　　　　　　　　　　　０・０１、Ｏ０１
４１ ２，００，６６ ４，００，８７ ６，０Ｇ、７０ ８．０　　　　　　　　　　　　　　　０．８５第１表
のデータから、中性水中のＨ２Ｓの溶液からＨ・２は発
生しないことが分かる。Ｈ２Ｓのどのような著しい光分
解および水素生成には、少なくともＮａＯＨ約０．１モ
ル／１水（０，１ｇ当１／ｊ！ＯＨ−，０，１Ｎ）の濃
度が必要であると考えられる。ＮａＯＨを用いると、約
２モルフ１〜８モル／１のモル濃度は最大Ｈ２発生の好
ましい範囲であると考えられる。
例　　３ 例１の操作による、（８Ｎ　　ＮａＯＨ水溶液中のＨ８
対ＯＨ−のモル比がＨ２ガスの生成に及ぼす影響を第２
図に示し、この第２図は、ＮａＯＨモル当たり少なくと
も約０．２モルのＨ２Ｓが、どのような著しいＨ２生成
にも必要であることを示している。好ましくは、この比
はＮａＯＨモル当たりＨ２Ｓ少な（とも約０．４モルで
あった。前記比が１．０およびそれ以上の場合、最大水
素生成が得られた。ＳＨ−イオンおよびＨ８を含む複合
体は高いＨ２Ｓ　：　ＮａＯＨ比において形成でき、し
かもこれらの複合体は、Ｈ２Ｓの分解用エネルギー障壁
を低下させると考えられる。
例　　４ この例は、Ｈ２Ｓの光分解における他のアルカリ物質の
使用を具体的に示す。第２表のデータから、２Ｎ塩基水
溶液の対イオンは、例１の操作による、溶解されたＨ２
Ｓの光分解において臨界的パラメーターでないことが分
かる。
Ｎ　ａ　ＯＨＯ，５９ ＬｉＯＨ０，５１ Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３０ａｄ！およ
びＮａＯＨ０，１９〜０．２９の溶液を用イテ、気体Ｈ
２Ｓ約５００ａｅ　（ＳＴＰ条件１ｃ　オイて）を溶解
した。例１の操作による、この溶液の光分解によッテ、
８　　０．２１ａｉ！／ｈｒ　〜０．２３ａｅ／ｈｒを
生成した。ＮａＯＨをＮＭＰに加えない場合、光分解に
よってＨ２は発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の方法をシミュレートするために用い
た装置の線図であり、かつ 第２図は、８Ｎ　　ＮａＯＨ水溶液中のモル比ＨＳ：Ｏ
Ｈ−のＨ２ガスの生成に及ぼす影響の図示である。 １　：　２５０ワツトまたは９０ワット高圧水銀灯３：
バイレツクスガラスフィルター ５：光分解セル ７：バイレックス窓 ９：Ｈ２Ｓ含有溶液 １ｌ：ｌ気撹拌棒 １３：あわ立て管 １５ニライン １７：圧力計 １９：ガス循環ポンプ ２１：ＧＣループ ２３：ガスバラスト容器 ２５：補助ガス入口 ２７：熱電対さや

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）Ｈ＿２Ｓをアルカリ性液体媒質に溶解し、
    次いで （ｂ）前記アルカリ性液体媒質に溶解されたＨ＿２Ｓの
    前記溶液に、可視範囲内の光を照射することを特徴とす
    る、Ｈ＿２Ｓからの水素の製造方法。
  2. （２）前記アルカリ性液体媒質が、アルカリ化合物の水
    溶液である、特許請求の範囲第１項の方法。
  3. （３）アルカリ化合物の前記水溶液のモル濃度が溶液１
    ｌ当たりＮａＯＨ約２モル〜約８モルの範囲内である、
    特許請求の範囲第２項に記載の方法。
  4. （４）前記アルカリ性液体媒質がＮ−メチルピロリドン
    中アルカリ化合物の溶液である、特許請求の範囲第１項
    の方法。
  5. （５）前記アルカリ化合物が、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨまた
    はＮＨ＿４ＯＨである、特許請求の範囲第２項〜第４項
    の何れか１項に記載の方法。
  6. （６）アルカリ化合物がＮａＯＨである、特許請求の範
    囲第５項に記載の方法。
JP61116023A 1985-06-11 1986-05-20 水素の製造方法 Pending JPS61286201A (ja)

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US06/743,547 US4610766A (en) 1985-06-11 1985-06-11 Photochemical production of hydrogen from hydrogen sulfide

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CN86102715A (zh) 1986-12-10
AU5650886A (en) 1987-02-19
CN1005102B (zh) 1989-09-06
CA1271159A (en) 1990-07-03
EP0205118A2 (en) 1986-12-17
EP0205118A3 (en) 1987-08-26
CA1271159C (en) 1990-07-03
US4610766A (en) 1986-09-09

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