制氢方法及制造装置与流程

1.本发明涉及使用铝或铝合金作为原材料的制氢方法，特别是涉及使用切屑等细的铝原材料的制氢方法及制造装置。


背景技术：

2.铝和/或铝合金(下面根据需要称为铝合金等)与碱水溶液反应则产生氢。
3.例如，在专利文献1中公开了将使用后回收的铝罐作为原材料的制氢方法。
4.像这样，回收使用过的铝并用于制氢，对自然环境友好，有利于循环型社会的构建。
5.本发明人的发明人着眼于在将铝合金等用作原材料的各种铝制品的制造过程中，因机械加工等而产生较多的切屑，研究了能否使用该切屑制氢。
6.为了将得到的氢用于燃料电池等，必须是高纯度的氢。
7.但是，明确了如果仅通过使铝合金等的切屑与碱水溶液反应，则氢的纯度低，不能作为用于燃料电池的氢使用。
8.现有技术文件
9.专利文献
10.专利文献1：日本专利第6498156号公报


技术实现要素：

11.本发明是的目的在于，鉴于上述技术课题，提供即使将在工厂等产生的铝合金等的小碎片物用作原材料也能得到高纯度的氢的制氢方法及制造装置。
12.本发明的制氢方法的特征在于，具有：将铝或铝合金的碎片物与水混合的步骤；从所述碎片物与水的混合物中过滤去除剩余的水的步骤；以及将去除了所述剩余的水的含水碎片物与碱性水溶液混合并产生氢的步骤。
13.其中，表述为铝合金等的碎片物的主旨在于，不仅是工厂中的铝制品的机械加工中产生的切屑等，将铝压铸件、铝重力铸件、铝挤压材料、铝轧制材料等的各种制造工序中产生的各种状态的细铝片、铝颗粒物等也作为本发明的对象。
14.像这样，通过将铝合金等的碎片物与水混合，碎片物的间隙中的空气被置换为水，当与碱性水溶液反应而产生氢时能够抑制空气的混入，提高了氢的纯度。
15.本发明的制氢装置的特征在于，具有：铝或铝合金的小碎片物与水的混合槽；从通过所述混合槽得到的碎片物与水的混合物中去除剩余的水的过滤单元；将去除了所述剩余的水的含水碎片物与碱水溶液混合并产生氢的反应罐；以及对所述反应罐中产生的氢进行储存的储存罐。
16.此时，优选具有从反应罐中反应结束后的反应结束液回收碱水溶液的固液分离单元。
17.本发明的制氢方法在以铝合金等的切屑之类的碎片物为原材料制氢时，能够抑制
空气的混入，得到超出iso14678
‑
2的基准的高纯度的氢。
附图说明
18.图1示出本发明的制氢装置的构成例。
19.附图标记说明
20.1 混合槽
21.2 去除槽
22.3 反应罐
23.4 反应结束液罐
24.5 回收槽
25.6 压滤机
26.7 清洗槽
27.8 氢储存罐
具体实施方式
28.基于图1说明适用于本发明的制氢方法的装置的构成例。
29.具有将切屑等小的铝合金等的碎片物与水混合的混合槽1。
30.通过泵p1等将在混合槽1中得到的混合物输送到具备过滤器的剩余水的去除槽2。
31.在该阶段，处于在切屑的间隙中含有水的状态，通过泵p2投入到储存有碱性水溶液的反应罐3中。
32.碱水溶液是氢氧化钠、氢氧化钾等的ph为13以上的水溶液。
33.在反应罐3中，铝作为铝酸根离子溶解于碱性水溶液中，并产生氢。
34.反应后的氢经由清洗槽7被储存于储存罐8。
35.反应结束后的反应结束液通过泵p3泵送到反应结束液罐4中被冷却。
36.使氢氧化铝析出后，通过泵p4输送，使用压滤机6等进行固液分离。
37.碱水溶液经由回收槽5，通过泵p5返回到反应罐3。
38.使用在使用了jis标准规定的铝压铸件用合金的制品的机械加工过程中产生的切屑，通过上述制造装置制氢，结果确保了氢的纯度在iso的规定以上。


技术特征：
1.一种制氢方法，其特征在于，具有：将铝或铝合金的碎片物与水混合的步骤；从所述碎片物与水的混合物中过滤去除剩余的水的步骤；以及将去除了所述剩余的水的含水碎片物与碱性水溶液混合并产生氢的步骤。2.根据权利要求1所述的制氢方法，其特征在于，所述碎片物是对铝合金或包含铝合金的制品进行机械加工时产生的切屑。3.一种制氢装置，其特征在于，具有：铝或铝合金的碎片物与水的混合槽；从通过所述混合槽得到的碎片物与水的混合物中去除剩余的水的过滤单元；将去除了所述剩余的水的含水碎片物与碱水溶液混合并产生氢的反应罐；以及对所述反应罐中产生的氢进行储存的储存罐。4.根据权利要求3所述的制氢装置，其特征在于，具有从所述反应罐中反应结束后的反应结束液回收碱水溶液的固液分离单元。

技术总结
本发明的目的在于提供即使将在工厂等产生的铝合金等的小碎片物用作原材料也能得到高纯度的氢的制氢方法及制造装置。其特征在于，具有：将铝或铝合金的碎片物与水混合的步骤；从所述碎片物与水的混合物中过滤去除剩余的水的步骤；以及将去除了所述剩余的水的含水碎片物与碱性水溶液混合并产生氢的步骤。碎片物与碱性水溶液混合并产生氢的步骤。碎片物与碱性水溶液混合并产生氢的步骤。


技术研发人员：徳永大贵 高坂直树 麻生善之 田村茂树 高桥孝明 鸟羽绫乃 加藤和范 原裕之
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：2021.02.02
技术公布日：2021/12/10