氢释放/储藏系统、氢释放/储藏方法、氨制造装置、燃气轮机、燃料电池及炼铁厂制造方法及图纸

技术编号:35732565 阅读:18 留言:0更新日期:2022-11-26 18:33
本发明专利技术的氢释放/储藏系统(100)具备:第一氢释放/储藏单元(100A)及第二氢释放/储藏单元(100B),所述第一氢释放/储藏单元(100A)包括第一氢化合物构件(101A)、收容第一氢化合物构件(101A)的第一容器(102A)、对第一容器(102A)内进行加热的第一加热装置(103A)、对第一容器(102A)内进行冷却的第一冷却装置(104A)、以及向第一容器(102A)内供给水的第一水供给装置(105A),所述第二氢释放/储藏单元(100B)包括第二氢化合物构件(101B)、收容第二氢化合物构件(101B)的第二容器(102B)、对第二容器(102B)内进行加热的第二加热装置(103B)、对第二容器(102B)内进行冷却的第二冷却装置(104B)、以及向第二容器(102B)内供给水的第二水供给装置(105B)。水供给装置(105B)。水供给装置(105B)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氢释放/储藏系统、氢释放/储藏方法、氨制造装置、燃气轮机、燃料电池及炼铁厂


[0001]本专利技术涉及氢释放/储藏系统、氢释放/储藏方法、氨制造装置、燃气轮机、燃料电池及炼铁厂。
[0002]本申请基于2020年4月13日在日本申请的特愿2020

071759号主张优先权,并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]在氨合成、气体燃烧、固体氧化物燃料电池的制造、制铁等各种工艺中,氢能被有效利用。众所周知,供给作为原料的氢气需要大量的劳力和成本,因此谋求对其进行改善的技术。另外,在利用氢能的过程中,产生大量的废热,因此谋求该废热的有效的利用方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:国际公开第2018/074518号

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]作为产生氢的材料,正在研讨硼化氢。专利文献1中公开了二维地含有硼化氢的片材(专利文献1)。但是,在使片材所含有的全部氢产生了的时刻,需要供给新的片材,无法避免相应的劳力和成本的产生。
[0009]本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种能够有效活用废热、且抑制氢产生所需的追加能量的产生的氢释放/储藏系统、氢释放/储藏方法、氨制造装置、燃气轮机、燃料电池及炼铁厂。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了解决上述课题,本专利技术采用以下的手段。
[0012](1)本专利技术的一方案的氢释放/储藏系统具备第一氢释放/储藏单元以及第二氢释放/储藏单元,所述第一氢释放/储藏单元包括:第一氢化合物构件;第一容器,其收容所述第一氢化合物构件;第一加热装置,其对所述第一容器内进行加热;第一冷却装置,其对所述第一容器内进行冷却;以及第一水供给装置,其向所述第一容器内供给水,所述第二氢释放/储藏单元包括:第二氢化合物构件;第二容器,其收容所述第二氢化合物构件;第二加热装置,其对所述第二容器内进行加热;第二冷却装置,其对所述第二容器内进行冷却;以及第二水供给装置,其向所述第二容器内供给水,对所述第一容器内的加热、冷却及水的供给、以及对所述第二容器内的加热、冷却及水的供给分别独立地执行。
[0013](2)在(1)所述的氢释放/储藏系统中,也可以是,所述第一加热装置和所述第二加热装置是由所述第一氢释放/储藏单元和所述第二氢释放/储藏单元共有的同一加热装置。
[0014](3)在(1)或(2)所述的氢释放/储藏系统中,也可以是,所述第一冷却装置和所述
第二冷却装置是由所述第一氢释放/储藏单元和所述第二氢释放/储藏单元共有的同一冷却装置。
[0015](4)在上述(1)至(3)中任一项所述的氢释放/储藏系统中,也可以是,所述第一水供给装置和所述第二水供给装置是由所述第一氢释放/储藏单元和所述第二氢释放/储藏单元共有的同一水供给装置。
[0016](5)在(1)至(4)中任一项所述的氢释放/储藏系统中,优选的是,分别构成所述第一氢化合物构件、所述第二氢化合物构件的氢以外的元素与氢元素的化学计量比为1∶1~3∶4。
[0017](6)在(5)所述的氢释放/储藏系统中,也可以是,所述氢以外的元素是硼。
[0018](7)在(1)至(6)中任一项所述的氢释放/储藏系统中,也可以是,所述氢释放/储藏系统还具备切换第一状态和第二状态的切换装置,在所述第一状态下,在所述第一氢释放/储藏单元中,使所述第一加热装置驱动,使所述第一冷却装置及所述第一水供给装置停止,并且在所述第二氢释放/储藏单元中,使所述第二加热装置停止,使所述第二冷却装置及所述第二水供给装置驱动,在所述第二状态下,在所述第一氢释放/储藏单元中,使所述第一加热装置停止,使所述第一冷却装置及所述第一水供给装置驱动,并且在所述第二氢释放/储藏单元中,使所述第二加热装置驱动,使所述第二冷却装置及所述第二水供给装置停止。
[0019](8)本专利技术的一方案的氢释放/储藏方法是将(1)至(7)中任一项所述的氢释放/储藏系统用作氢供给源的氢释放/储藏方法,所述氢释放/储藏方法交替地具有第一工序及第二工序,在所述第一工序中,将所述第一容器内加热至150℃以上,使氢从所述第一氢化合物构件释放,并且在将所述第二容器内冷却至低于150℃的同时,向所述第二容器内供给水,使所述第二氢化合物构件吸藏所述氢,在所述第二工序中,在将所述第一容器内冷却至低于150℃的同时,向所述第一容器内供给水,使所述第一氢化合物构件吸藏所述氢,并且将所述第二容器内加热至150℃以上,使氢从所述第二氢化合物构件释放。
[0020](9)本专利技术的一方案的氨制造装置具备(1)至(7)中任一项所述的氢释放/储藏系统来作为氢供给源。
[0021](10)本专利技术的一方案的燃气轮机具备(1)至(7)中任一项所述的氢释放/储藏系统来作为氢供给源。
[0022](11)本专利技术的一方案的燃料电池具备(1)至(7)中任一项所述的氢释放/储藏系统来作为氢供给源。
[0023](12)本专利技术的一方案的炼铁厂具备(1)至(7)中任一项所述的氢释放/储藏系统来作为氢供给源。
[0024]专利技术效果
[0025]本专利技术的氢释放/储藏系统可以在使用氢作为原料的各种装置中用作氢供给源。进而,在用于产生氢的氢化合物构件的加热中,通过利用在该装置中产生的废热,能够在不新追加能量的情况下产生氢,因此能够减少伴随能量追加的天然气的使用量。
[0026]另外,本专利技术的氢释放/储藏系统由作为氢供给源发挥功能的两个氢释放/储藏单元构成,在各氢释放/储藏单元中,能够独立地控制氢产生和氢储藏的时机。因此,在一方停止氢的产生而进行储藏的期间,能够在另一方产生氢。因此,能够始终在任一方的氢释放/储藏单元中产生氢,能够不间断地向对象装置供给氢。
附图说明
[0027]图1是示意性地表示本专利技术的一实施方式的氢释放/储藏系统的结构的图。
[0028]图2是示意性地表示氢吸藏状态、氢释放状态的氢化合物构件的结构的图。
[0029]图3是示意性地表示在本专利技术的一实施方式的氢释放/储藏方法中,在氢释放工序中使用的设备的结构的图。
[0030]图4是表示氢化合物构件的温度与由氢化合物构件产生的氢的量的关系的曲线图。
[0031]图5是氢释放工序中所包含的工艺的流程。
[0032]图6是示意性地表示在本专利技术的一实施方式的氢释放/储藏方法中,在氢储藏工序中使用的设备的结构的图。
[0033]图7是氢储藏工序中所包含的工艺的流程。
[0034]图8是示意性地表示应用了氢释放/储藏系统的氨制造装置的结构的图。
[0035]图9是示意性地表示应用了氢释放/储藏系统的燃气轮机的结构的图。
[0036]图10是示意性地表示应用了氢释放/储藏系统的燃料电池的结构的图。
[0037]图11是示意性地表示应用了氢释放/储藏系统的炼铁厂的结本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氢释放/储藏系统,其特征在于,所述氢释放/储藏系统具备第一氢释放/储藏单元以及第二氢释放/储藏单元,所述第一氢释放/储藏单元包括:第一氢化合物构件;第一容器,其收容所述第一氢化物构件;第一加热装置,其对所述第一容器内进行加热;第一冷却装置,其对所述第一容器内进行冷却;以及第一水供给装置,其向所述第一容器内供给水,所述第二氢释放/储藏单元包括:第二氢化合物构件;第二容器,其收容所述第二氢化物构件;第二加热装置,其对所述第二容器内进行加热;第二冷却装置,其对所述第二容器内进行冷却;以及第二水供给装置,其向所述第二容器内供给水,对所述第一容器内的加热、冷却及水的供给、以及对所述第二容器内的加热、冷却及水的供给分别独立地执行。2.根据权利要求1所述的氢释放/储藏系统,其特征在于,所述第一加热装置和所述第二加热装置是由所述第一氢释放/储藏单元和所述第二氢释放/储藏单元共有的同一加热装置。3.根据权利要求1或2所述的氢释放/储藏系统,其特征在于,所述第一冷却装置和所述第二冷却装置是由所述第一氢释放/储藏单元和所述第二氢释放/储藏单元共有的同一冷却装置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的氢释放/储藏系统,其特征在于,所述第一水供给装置和所述第二水供给装置是由所述第一氢释放/储藏单元和所述第二氢释放/储藏单元共有的同一水供给装置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的氢释放/储藏系统,其特征在于,分别构成所述第一氢化合物构件、所述第二氢化合物构件的氢以外的元素与氢元素的化学计量比为1∶1~3∶4。6.根据权利要求5所述的氢释放/储藏系统,其特征在于,所述氢以外的元素是硼。7.根据权利要求1至6中任一项所述的氢释放/储藏系统,其特征在于,所述氢释放/储藏系...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊藤荣基松原亘吉元贵志
申请(专利权)人:三菱重工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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