氢的制造方法

文档序号:3445177阅读:364来源:国知局
专利名称:氢的制造方法
技术领域
本发明涉及氢的制造方法,该方法用于由水制造氢。
背景技术
一直以来已知用氢作为燃料气体。作为氢的制造方法,提供有大量的发明。例如已知将100重量的水热分解而获得氢的方法、将硫酸热分解后用碘水获取氢的IS法(Iodine-Sulfe,碘硫法)等。IS法是如下方法经过本生反应(ブンゼン反j£)エ序、碘化氢浓缩分解エ序、硫酸浓缩分解エ序这3道エ序,由水分解并获取氢和氧(专利文献I)。此外,生成氢的方法已知有使活性化氧化铝微粒与水反应生成氢的方法(专利文 献2)。这里,基于专利文献2的摘录对活性化氧化铝微粒进行说明。活性化氧化铝微粒这样生成首先压缩破坏铝的切削屑等、将其微粒化为20pm以下,在内部产生龟裂(微裂縫)。接着,通过实施施加温度差40°C左右的热冲击,低温下在水中保持一周左右等的活性化处理,产生微裂缝为纳米裂缝的细小龟裂。实施活性化处理产生被称为纳米裂缝的细小裂缝的氧化铝微粒为活性化氧化铝微粒。被活性化处理后的铝在粒子内部具有微小的龟裂,水分子侵入这些龟裂内引起水分子的分解。在龟裂前端,水分子非常少,铝包围其周围。那里的反应成为铝原子互相争夺氧原子的形式,引起以下的基本反应(7)。3A1+3H20 — Al203+AlH3+(3/2)H2......(7)S卩,由水分子生成A1H3、A1203。由AlH3分解生成的氢ー边扩散ー边分布在粒子内,一部分作为氢分子露出表面。另ー方面,在表面没有參加的招通过一般的表面反应成为以下反应式(8),产生氢。A1+3H20 — Al (OH) 3+ (3/2) H2......(8)作为整体反应来看,是以下的反应式(9)。2A1+3H20 — A1203+3H2......(9)在(9)所示的反应中,由活性化Al微粒Ig生成的氢,在latm、25°C的条件下理论上约为I. 35升,反应需要的水约为2ml。但是,实际上在活性化处理中也会发生氢的生成,因此,总发生量约为I. 2升。现有技术文献专利文献专利文献I:日本专利特开2005-41764专利文献2:福冈大学电子研究所所报第24卷(2007年)第I页-第7页

发明内容
将100重量的水热分解而获得氢的方法中,因为水中的氢和氧的结合牢固,所以理论上认为如果不施加3000°C 5000°C的温度,就不会分解成氢和氧。在3000°C以上的温度下将水热分解而获得氢的方法中,由于存在无法得到能获得3000°C以上的高温的实质性方法、无法以低廉的价格制作用于保证这样的高温状态的空间不受外界影响的设备、无法想出向高温的空间内连续地供水的方法等多种问题,因此尚未实现通过水的热分解来生成氢。专利文献I所示的IS法中,因为需要900°C左右的高热,所以必须使用高温燃气炉等作为热源。该高温燃气炉的制造成本高,而且要经过3道エ序来制造氢,用于制造氢的成本非常高,费效比差,尚未采用。专利文献2中所述的活性化氧化铝微粒与水反应的方法中,活性化氧化铝微粒与市售的铝相比,内部产生非常微小的龟裂,因此其制造成本非常高。即,市售的铝每IKg约为200日元,而活性化氧化铝微粒每IKg约为150万日元 200万日元,这是个缺点。此外,活性化氧化铝微粒由于是微粒,因此与水混合后使其与水分离较为困难。因此,使活性化氧化铝微粒与水反应产生氢这种方法存在这样的缺点在其后想停止产生氢吋,活性化氧化铝微粒与水分离较难,不能立即容易地阻止氢的发生。
本发明提供氢的制造方法,即使用水和市售的铝在与以往相比低温低压的条件下容易地由水获取氢。本发明的另ー个目的是能够立即容易地停止氢的发生。为了达到上述目的,本发明的氢的制造方法的特征在于,将100重量的水、I重量以上的铝、与I重量以上的碳酸氢钠或碳酸钠中的至少ー个放入容器中,通过加热装置将上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液加热到60°C以上。本发明的特征在于,使上述铝的重量在10重量以上。本发明的特征在于,使上述碳酸氢钠或碳酸钠的至少ー个的重量在10重量以上。本发明的特征在于,上述容器内具备上下自由移动的收纳装置,上述收纳装置内收纳上述铝,产生氢时将上述铝浸溃在上述容器内的液面下,停止产生氢时使上述收纳装置上升、将上述铝提升至上述容器内的液面的上位。本发明的特征在干,在上述容器的下部附近设置将水从上述容器内排出到外部的排出管,在上述排出管中设置开关阀,停止产生氢时将上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液从上述排出管排出。本发明的特征在于,具备测定上述容器内的温度的温度计和測定上述容器内的压カ的气压计,具备使上述加热装置根据用上述温度计测定的上述容器内的温度和用上述气压计測定的上述容器内的压カ进行工作的计算机,用上述计算机控制上述加热装置以使上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液的温度保持在単位时间内最大程度地产生氢的温度。本发明的特征在于,通过上述加热装置对上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液的温度进行加热保温的温度为86°C 97°C。本发明的特征在于,使上述碳酸氢钠或上述碳酸钠的至少ー个为碳酸氢钠,通过上述加热装置加热的碳酸氢钠水溶液的温度为其蒸发温度,具备在上述容器内上下自由移动的收纳装置,将上述铝块收纳在上述收纳装置内,产生氢时将上述铝配置在上述容器内的液面上方、使碳酸氢钠水溶液的蒸气与上述铝块接触。本发明的特征在于,停止产生氢时用阻断构件气密性地将上述铝和液面之间阻断。本发明的特征在于,在上述容器的下部附近设置将水从上述容器内排出到外部的排出管,在上述排出管中设置开关阀,停止产生氢时将上述容器内的碳酸氢钠水溶液从上述排出管排出。本发明的特征在于,加入所述容器内的水采用如下生成的特殊的水先使水通过离子交换树脂,然后使所得的水先通过电气石和流纹岩或花岗岩中的至少ー种含65 76重量ニ氧化硅的岩石中的任ー个,再通过另ー个而生成。本发明的特征在于,在用于生成所述特殊的水的电气石中混合有铝、不锈钢、银中的至少ー种金属。本发明的特征在于,所述流纹岩采用黒曜岩、珍珠岩、松脂岩中的至少ー种岩石。本发明的氢的制造方法中,使用水和铝和碳酸氢钠或碳酸钠中的至少ー种来产生氢。本发明中使用的铝可以是市售的廉价铝,因此与专利文献2的活性化铝微粒相比,可以以非常低的成本制造氢。此外,本发明中,容器内水的加热温度最大也在蒸发温度以下,从容器内依次将产生的氢取出到外部,因此,容器内不容易变成高温高压。故而,没有必要使用耐高温高压的特别容器,能够整体降低氢制造装置的价格。由于碳酸氢钠、碳酸钠能防止膜在铝块内的扩张,因此不使用铝粉而是使用铝块。通过使用铝块,在形成有多个小孔的搁板上搭载铝块,将该铝块配置在液面上方,使碳酸氢钠水溶液的蒸气或碳酸钠水溶液的蒸气在空气中与铝接触。由此可以增大氢的产生量。通过使用铝块可以将铝块配置在液面上方。因此,能够气密性良好地阻断铝和容器内的水。结果,在想停止氢的产生状态时,若将铝从容器取出至外部,或者通过阻断装置将容器内的铝和容器内的水气密性良好地阻断,能够快速停止氢的产生,能够将氢自由地用于以氢为能源的各种目的。本发明中,使用何种水(都能)产生氢。但是,如果特别使用使水先通过离子交换树月旨,然后使所得的水先通过电气石和流纹岩或花岗岩中的至少ー种含65 76重量ニ氧化硅的岩石中的任ー个,再通过另ー个而生成的特殊的水(创制水),则与使用其他种类的水(例如,纯水、氢水(水素水)、自来水等)相比,可以获得I. 5 2倍的氢量。


图I是表示本发明的氢的制造方法中使用的特殊的水(创制水)的制造装置的一例的结构图。 图2是图I所示的制造装置中所用的水生成器的剖视图。图3是图I所示的制造装置中所用的离子生成器的主要部分的剖视图。图4是表示制作本发明的氢的制造方法中所用特殊的水(创制水)的制造装置的另一例的结构图。图5是表示本发明的产生氢的装置的一个实施例的剖视图。图6是显示图5所使用的收纳装置和其他收纳装置的立体图。图I是表示在100重量水、20重量铝和20重量碳酸氢钠中各种水的氢产生时间的表。图8是表示在100重量水和20重量招中混合0. I重量、I重量、10重量、20重量、30重量碳酸氢钠时,各种水的氢产生时间的表。图9是由100重量水、10重量铝和20重量碳酸氢钠生成的氢产生量的测定分析报
生ロ o图10是表示在100重量水、20重量铝和20重量碳酸钠中各种水的氢稳定产生时间的表。图11是表示在100重量水和20重量招中混合0. I重量、I重量、10重量、20重量、30重量碳酸钠时,各种水的氢产生时间的表。符号的说明10第一软水生成器
12第二软水生成器14离子生成器16岩石收纳器32离子交换树脂46电气石48 金属54 岩石60 容器
62 主体64 盖70 搁板72收纳装置76 铝77收纳装置90加热装置95升降装置98排出管100开关阀
具体实施例方式在对本发明的氢的制造方法进行说明之前,首先基于图I 图3对本发明中所用的第一种特殊的水(以下称为“创制水”)进行说明。图I是表示创制水的制造装置的一实施例的结构图。将第一软水生成器10、第二软水生成器12、离子生成器14和岩石收纳器16通过连接管18a、18b、18c依次串联连结。第一软水生成器10中,例如自来水等具有压カ的水从供水管20通过连接管22被导入至内部。供水管20与连接管22之间具备如龙头等入口用开关阀24,连接管22的途中具备止回阀26。岩石收纳器16的出ロ侧安装有吐出管28,吐出管28的前端或途中具备出ロ用开关阀30。自来水的情况下,从供水管20所送出的水依次经过第一软水生成器10、第二软水生成器12、离子生成器14和岩石收纳器16,通过打开出口用开关阀30而从吐出管28取出。自来水以外的情况未图示,积存于水槽中的水通过泵经供水管20导入第一软水生成器10。这种情况下,泵和第一软水生成器10之间具备止回阀26。第一软水生成器10和第二软水生成器12在其内部收纳大量粒状的离子交换树脂32,其剖视图示于图2。软水生成器10、12的主体34呈筒状,该筒状的上下端面具有水的出入口 36a、36b。在筒状的主体34的内部,稍稍离开上下的端面的位置的内壁分别具备中央开孔的遮挡构件38a、38b。在这ー对遮挡构件38a、38b之间,以放入细网40的状态收纳离子交换树脂32。稍稍离开上下出入口 36a、36b的位置的内壁具备中央开孔的遮挡构件38,这是为了将放入有离子交换树脂32的网40配置于ー对遮挡构件38之间,在出入口 36a、36b附近形成空间42a、42b。此外,使水从遮挡构件38a、38b的中央的孔出入,这是为了确保水与离子交换树脂32接触。将离子交换树脂32放入网40,这是使得在为了清洗粒状的离子交换树脂32而取出时,将粒状的离子交换树脂32与网40 —起取出。第一软水生成器10和第二软水生成器12的高度设为例如为80cm,内径设为IOcm0并且,例如离子交换树脂32的收纳高度设为70cm(使上下存在空间42a、42b)。此时,离子交换树脂32的收纳高度必须是可以对水充分进行离子交換的高度。另ー方面,若离子交换树脂32的收纳高度过高(例如若离子交换树脂32的收纳高度为约200cm以上),则离子交换树脂32变成水的阻抗,通过软水生成器内部的流量減少,因此将离子交换树脂32的收纳高度设为流量不会减少的高度。将收纳离子交换树脂32的容器分成2个,这是为了将第一软水生成器10和第二软水生成器12的高度控制在与离子生成器14和岩石收纳器16同等程度的高度,并且避免流量因通过其的水的压カ损失而減少。此外,也可以将2个软水生成器10、12并成I个,采用I个软水生成器。离子交换树脂32用于除去水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子,使水成为软水,特别是使水的硬度降低至接近0的程度。作为离子交换树脂32,例如使用将苯こ烯-ニ乙烯基苯的球状共聚物均匀地磺化而得的强酸性阳离子交换树脂(RzSO3Na)t5该离子交换树 脂32与水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子发生以下的离子交換反应。2RzS03Na+Ca2+— (RzSO3) 2Ca+2Na+2RzS03Na+Mg2+— (RzSO3) 2Mg+2Na.2RzS03Na+Fe2+— (RzSO3) 2Fe+2Na+S卩,藉由通过离子交换树脂32,可除去水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等。通过使用强酸性阳离子交换树脂(RzSO3Na)作为离子交换树脂32,产生钠离子(Na+)。离子交换树脂32也可以产生Na+以外的离子,但较好是产生Na+。若水为自来水,则除了 Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子以外,该自来水中还含有氯,该氯不会因自来水通过离子交换树脂32而发生任何变化。另ー方面,水(H2O)由于通过离子交换树脂32而发生如下的变化。H2O — H++0r......... (I)H2CHH+ — H3O+......... (2)S卩,如⑴、⑵所示,藉由通过离子交换树脂32,由水产生氢氧根离子(0H_)和水合氢离子(H3O+)。如上所述,水为硬水的情况下,藉由通过离子交换树脂32,Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子被从水中除去而形成软水。此外,藉由通过离子交换树脂32,水中产生Na+、0IT和水合氢离子(H3O+)。但是,自来水中所含的氯(Cl)未离子化而直接通过。还有,根据离子交换树脂32的种类的不同,也可能会不产生Na+。其次,所述离子生成器14的部分剖视图示于图3。离子生成器14是将多个筒44以相同的配置上下连续地串联连结而成。各筒44的内部仅收纳粒状的电气石46,或者收纳粒状的电气石46和板状的金属48的混合物。电气石具有正电极和负电极,用于通过其正电极和负电极使水具有4 14微米的波长的电磁波,并且切断水的簇而产生水合氢离子(H3O+)。该4 14微米的波长的电磁波所具有的能量为0. 004瓦/cm2。在这里,电气石46可以是将电气石石材粉碎而得,也可以是使电气石、陶瓷和氧化铝(有时也含银)的重量比为约10:80:10的市售的被称为电气石颗粒的电气石混合体。该电气石颗粒所含的陶瓷起到预先分离正电极和负电极的作用。这里,通过将电气石46相对于陶瓷以重量比10重量以上的比例混合并于800°C以上加热,可以制成通过水的搅拌在规定时间(例如直径4mm时约3个月)内消失的电气石46。电气石46通过加热增加强度,可延长磨损消失时间。通过离子交换树脂32而使水成为硬度接近O的软水,使电气石46在该软水中相互摩擦。硬度接近O的软水可防止电气石46的负电极上附着铝离子和钙离子,且可防止电气石46的作为正电极和负电极的作用下降。作为所述金属48,使用铝、不锈钢、银中的至少ー种金属。作为该金属48,理想的是不会在水中生锈或不溶于水的金属。该金属48中,铝具有杀菌作用和抗菌作用的同时具有漂白作用,不锈钢具有杀菌作用和抗菌作用的同时具有提高洗浄力的作用,银具有杀菌作用和抗菌作用。作为金属48,铜和铅因具有毒性而不能采用。此外,金等昂贵的原材料从成本的角度来看也无法采用。所述电气石46与金属48的重量比较好是10:1 1:10。若超过此范围,则ー种原材料过多,无法同时发挥两种原材料的效果。筒44呈一端开放的筒状,其底面50设有大量的孔52。在筒44的内部放入电气石46和金属48的情况下,以电气石46和金属48不会通过底面50的孔52的条件设定孔52的大小。如图3所示,各筒44以设有大量的孔52的底面50为下侧,在该底面50上承 载电气石46和金属48。并且,将各筒44的内部设定为自下方向上方流动。S卩,在各筒44中,设定为通过底面50的大量的孔52的水自下向上喷射于电气石46和金属48。在这里,因为自来水具有高水压,所以该具有水压的水有力地冲击筒44内的电气石46和金属48,以电气石46与金属48通过该水势在筒44内被搅拌的条件设定孔52的大小以及个数。将水喷射于电气石来搅拌电气石是为了通过该搅拌使电气石与水产生摩擦,正电极和负电极从电气石溶出至水中而切断水的簇,生成大量水合氢离子(H3O+)。作为实际的设置例,重叠4节具有内径5cm、深度为7cm的收纳容积的筒44,该筒44内充分收纳电气石46和金属48,米用电气石46与金属48可在筒44内自由移动的量。可以增减筒44的节数,也可以采用増大了收纳容积的I个筒44。如上所述,使电气石46与金属48分散于减小了收纳容积的多个筒44中,使这多个筒44连接,从而可以通过水势提高电气石46与金属48的搅拌效率。收纳于筒44内的电气石46溶于水中而经数月后消失,所以使各筒44可以通过例如螺合等手段容易地脱卸,从而可容易地向各筒44内补充电气石46。还有,因为金属48不溶于水,所以不需要补充,但也可以将放入有电气石46和金属48的筒44整体进行更换。筒44可以根据使用流量的大小来改变其收纳容积。为了增加向通过筒44的水中加入的负离子,可藉由通过电气石46相互摩擦而产生正电极和负电极并使水与该电气石46接触来实现负离子的増加。此外,为了切断水的簇,生成大量水合氢离子(H3O+),在筒44内仅收纳电气石46即可。但是,通过使金属48与电气石46混合,可以进ー步增加因它们相互接触而产生于电气石46的负离子。由于电气石46具有正电极和负电极,因此若以水搅拌电气石,则水(H2O)离解成氢离子(H+)和氢氧根离子(OHO。H2O — H++0H-......(I)此外,通过氢离子(H+)和水(H2O),生成具有表面活性作用的水合氢离子(H3O+)。该水合氢离子(H3O+)的生成量远多于由所述离子交换树脂32生成的量。H2CHH+ — H3O+......... (2)此水合氢离子(H3O+)的一部分与水(H2O)结合而形成水合氢氧根离子(H3O2O和氢离子(H+)。H30++H20 — H302>2H+.........(3)
藉由使通过了离子交换树脂32的水通过离子生成器14,于水的内部生成水合氢尚子(H3O+)、水合氢氧根尚子(H3O2 )、H+和OH。还有,通过了尚子交换树脂32的氯(Cl)和通过离子交换树脂32所生成的Na+不发生反应,直接通过离子生成器14。接着,使通过了离子生成器14的水通过收纳火成岩中的含有65 76重量ニ氧化娃的岩石54的岩石收纳器16的内部。作为火成岩(分成火山岩和深成岩)中的含有大量ニ氧化娃的岩石54,作为火山岩有黒曜岩、珍珠岩和松脂岩等流纹岩,作为深成岩有花岗岩。岩石收纳器16的内部收纳黒曜岩、珍珠岩、松脂岩和花岗岩中的至少ー种以上的岩石。黒曜岩、珍珠岩和松脂岩等流纹岩或花岗岩带有负电子。另外,黒曜岩、珍珠岩和松脂岩等流纹岩和花岗岩是酸性岩。流纹岩具有和花岗岩相同的化学组成。这些火成岩中的含有约65 76重量ニ氧化硅的岩石(黒曜岩、珍珠岩和松脂岩等流纹岩或花岗岩等深成岩)在原石的状态下具有-20 -240mV的氧化还原电位。但是,岩石54不包括溶于水的物质。岩石收纳器16例如为内径10cm、高80cm的筒,其内部以不会降低水的通过流量的程度的量收纳例如5mm 50_左右大小的火成岩中的含有大量ニ氧化硅的岩石54。若使通过了离子生成器14的水通过该岩石收纳器16的内部,则在水中加入e_(负电子)。其结果是,自来水中所含的氯(Cl)藉由负电子而变成氯离子。Cl+e- — Cl-......(4)该Cl—与前述Na+作为离子呈稳定的状态。稳定的状态是指不会蒸发,长期保持离子状态。此外,前述水合氢氧根离子(H3O2O也作为离子呈稳定的状态。藉由水通过岩石54,与通过了离子生成器14的水相比,进ー步生成水合氢离子(H3O+),且也进一歩生成水合氢氧根离子(H302_)和氢离子(H+)。H2CHH+ — H3O+......(2)H20++H20 — H302>2H+......(3)藉由水通过岩石54,除此之外,还发生下列反应。OF+H+ — H2O......(5)2H++2e — 2 H2......(6)另外,若水通过岩石收纳器16,则藉由岩石54的负电子,水的氧化还原电位由+340mV变成-20 _240mV。若使用热水代替冷水,则负的氧化还原电位更为稳定。另外,通过了岩石54的水含有大量溶解氧和活性氢。如图I所示,水最初通过离子交换树脂,其次通过电气石46 (或电气石46和金属48的混合物),然后通过岩石收纳器16,所得的水为特殊的水(创制水)。创制水中含有大量Na+、Cl_、H+、0H_、H2、水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H302_)、活性氢和溶解氧。该水具有其能量为0. 004瓦/cm2的4 14微米的波长的电磁波,且具有_20 _240mV的氧化还原电位。作为采用本发明的氢的制造方法时所使用的水,使用使水依次通过离子交换树脂32、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)、岩石54而得的创制水。图I中,使水依次通过离子交换树脂32、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)、岩石54,但也可以使水依次通过离子交换树脂32、岩石54、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)。BP,如图4所示,可以使水依次通过第一软水生成器10、第二软水生成器12、岩石收纳器16和离子生成器14。该图4中,通过的离子交换树脂32的水接着通过岩石54。藉由该岩石54,在水的内部生成e_(负电子)。其结果是,自来水所含的氯通过负电子而变成氯离子。Cl+e- — CF......(4)该Cl—与通过离子交换树脂32所生成的Na+作为离子呈稳定的状态。还有,即使是通过了离子交换树脂32的水,有时也会不含Na+。通过了离子交换树脂32的水中,如前述(I) (2)所示,存在H+、0H_和水合氢离子(H3O+)。通过了离子交换树脂32的水然后通过岩石54,也发生以下的反应。or+H+ — H2O ......(5)
H20+H+ — H3O+ ......(2)2H++2e — 2H2 ......(6)该反应中,水合氢离子(H3O+)的生成量比通过离子交换树脂32所生成的量更多。如上所述,藉由在通过离子交换树脂32后通过岩石54,水中存在原来就一直存在的Na+和0H—以及新生成的Cl—和水合氢离子(H3O+)。此外,通过了岩石54的水的氧化还原电位为-20 -240mV。若使用热水代替冷水,则负的氧化还原电位更为稳定。另外,通过了岩石54的水含有大量溶解氧和活性氢。使通过了该岩石54的水接着通过内藏电气石46和金属48的离子生成器14的内部。由此,发生下列反应。H2O ^ H++0r......(I)H20+H+ —H3O+......(2)该水合氢离子(H3O+)大量生成。此外,水合氢离子(H3O+)的一部分变成水合氢氧根离子(H3O2 )。H30++H20 — H302>2H+......(3)其结果是,通过了电气石46与金属48的水中,水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H3O2-)、0H—和 H+增加。如图4所示,使水依次通过离子交换树脂32、岩石54、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)而得的水含有Na+、Cl'0H_、水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H302_)、H+、溶解氧和活性氢,含有与图I中制成的创制水相同的成分。另外,具有能量为0.004瓦/cm2的4 14微米的电磁波和-20 -240mV的氧化还原电位。其结果是,图4中制成的水与图I中制成的水具有相同效果。从结果来看,通过图4的装置生成的水与图I中生成的创制水在水中所含的成分方面相同,所以通过图4的装置生成的水也认为是创制水。该创制水的水质检查结果如下所示。与该创制水比较的自来水的值示于括号内。其中,自来水中与创制水相同的值记作“相同”。亚硝酸性氮及硝酸性氮1. 8mg/l (相同),氯离子6. 8mg/l (9. Omg/1), 一般细菌:0个/ml (相同),氰离子不足0. Olmg/1 (相同),萊不足0. 0005mg/l (相同),有机磷不足0. Img/1 (相同),铜不足0. Olmg/1 (相同),铁不足0. 05mg/l (不足0. 08mg/l),猛不足0. Olmg/1 (相同),锌不足0. 005mg/l (不足0. 054mg/l),铅:不足0. 01mg/l (相同),六价铬:不足0. 02mg/l (相同),镉:不足0. 005mg/I (相同),砷不足0. 005mg/l (相同),氟不足0. 15mg/l (相同),I丐离子、招离子等(硬度)I. 2mg/l (49. Omg/1),酚类不足0. 005mg/l (相同),阴离子表面活性剂不足0. 2mg/
I(相同),pH值6. 9 (相同),臭气无异臭(相同),味道无异味(相同),色度2度(相同),混浊度0度(I度)。创制水具有以下列举的多个特点。(a)含有水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H302_)、氢离子(H+)、氢、氢氧根(0H_)、硫酸根离子(S042_)、碳酸氢根离子(HC03_)、碳酸根离子(⑶广)、偏硅酸(H2SiO3)和游离ニ氧化碳(CO2)。(b)具有表面活性作用。具有表面活性作用(0W型创制水乳化作用)。 (C)具有微弱能量(孕育光线)作用。电气石放出微弱能量(4 14微米的波长的电磁波)。该微弱能量切断水的大簇,将包在簇内的有毒气体和重金属类从水中释放至外部。(d)具有-20 _240mV的氧化还原电位。(e)含有溶解氧和活性氢。(f)是除去了钙离子和铝离子的软水。藉由使自来水等通过离子交换树脂,可除去水中所含的钙离子和铝离子。(g)含有活性氢、碳酸氢根离子(HC03_)和偏硅酸(H2SiO3)。下面,基于图5对本发明的氢的制造方法进行说明。本发明的氢的制造方法是使用水、铝和碳酸氢钠或碳酸钠制造氢的方法。本发明的氢的制造方法中,使用用于将水、铝和碳酸氢钠或碳酸钠收纳到内部的容器60。容器60由主体62及其盖64构成。容器60的材料可以使用例如玻璃、不锈钢等各种家用容器材料。即,本发明中,容器60可以不使用特殊的材料。容器60中具备用于从外部向内部供给碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液的水溶液导入管66,设定成经由水溶液导入管68从外部向容器60内适宜供给水溶液。容器60内具备具有I个以上搁板70的铝收纳装置72,在收纳装置72的搁板70上搭载有多个铝76的块。S卩,收纳装置72中收纳多个铝76的块。铝块包括例如直径为4 5mm以上的铝块和板状铝块。产生氢气时,设置成铝76的块配置在容器60内的液面74下方。所述收纳装置72,通过从主体62摘掉盖64,能够在容器60内自由出入。搁板70上形成多个水上下通过的小孔(未图示)。搁板70使用网眼小的筛孔或形成多个小孔的冲孔板。搭载在搁板70上的铝76的块的大小大于在搁板70上形成的小孔。铝不仅可以使用块也可以使用小粒和粉末。使用铝的小粒和粉末吋,使用形成了直径非常小的多个孔的网制或金属制小容器形状的收纳装置77 (图6)。在收纳装置77内装入小粒铝或粉末铝,在容器60内装入所述收纳装置77。收纳装置77内形成的多个小直径的孔设定成水能够在收纳装置77的内外移动但铝的小粒和粉末不易通过孔的大小。所述收纳装置77中可以放入铝块。将内部放入有铝的收纳手75装入容器60内时,收纳装置77内的铝设定在液面74的下位。本发明中使用的铝可以使用市售的任何厂家的任何种类的铝。在盖64的上端安装有罩78。罩78上安装有气体取出用喷嘴82,该气体取出用喷嘴的内部形成有连通容器60的内部和外部的连通通路80。气体取出用喷嘴82中具有开关连接通路80的开关阀84,所述开关阀84将容器60内生成的氢取出至外部。通过用带有罩78的盖64关闭主体62的上部开ロ部,在关闭开关阀84的状态下,设定成容器60的内部为气密状态。容器60中,在主体62的上部或盖64的任意其一中安装用于测定容器60内部气压的气压计86和用于测定容器60内部温度的温度计88。盖64的形状优选水平截面朝向上方中央(罩78)逐渐变窄的圆锥形状或棱锥形状。这是为了使生成的比重轻的氢积存于容器60的上方,从容器60经喷嘴82容易地取出氢。在容器60的下方具有用来加热容器60内的水的加热装置90,通过加热装置90加热容器60内部的水。加热单元90的配置位置不限于容器60的下方。加热装置90不限于气体和灯油等火力,可以是太阳光或电加热器等。加热装置还可以是在容器60内放入进行因化学反应引起的发热的氢氧化钠。气体取出用喷嘴82的外侧前端具有用于测定从容器60向外部取出氢的氢量的氢量检测装置92。将由氢量检测装置92检测的氢量输入计算机94。由气压计86检测出的容器60内的压カ,和由温度计88检测出的容器60内的温度也输入该计算机94中。计算 机94是为了加热容器60内的水而控制加热装置90的设备,同时也是用于将氢从容器60内取出到外部而使开关阀84开关工作的设备。盖64的内表面具有由计算机94而操作的滑轮等升降装置95,该升降装置95与收纳装置72、77通过线等连接装置96连接。升降装置95使收纳装置72、77上升或下降,收纳在收纳装置72、77内的铝76浸溃在液面74的下位,或提升到液面74的上位。图5所示的容器60中,在盖62中设置有升降装置95,也可以在主体62上一体化形成上部天井,将升降装置95安装在该主体62的上部天井内。此时,盖安装在主体62的侧面。在容器60的下方安装有用于将容器60内的水(碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液)排出至外部的排出管98,在排出管98中具有开关阀100。本发明是在容器60内装有水和铝76与碳酸氢钠或碳酸钠,通过加热装置加热容器60内的水(碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液)的装置。水的加热温度是从60°C以上 水的蒸发温度的温度。如果不足60°C则氢的产生量变得非常少。此外,使铝76浸溃在容器60的液面74的下位时,水的最优加热温度为86°C 97°C,此时氢产生量多,且容器60内不仅是氢而且充满水蒸汽,因此理想的是不加热到蒸发温度。有时也希望加热到水溶液的蒸发温度,将水溶液加热到蒸发温度的情况将会在后面记载。这里,对本发明中水、铝76和碳酸氢钠或碳酸钠的重量比率进行说明。首先,若将装入容器60内的水的重量设为100重量(例如100g),则装入容器60内的铝的重量为I重量以上(Ig以上)。铝的重量不足I重量(不足Ig)吋,则氢的产生量变少,不实用。本发明中,铝的最优重量范围为10重量以上。如果铝不足10重量,则氢的产生量少于最优重量范围。铝超过30重量吋,氢的产生量与铝为30重量时没有什么变化,而成本和重量増加,因此理想的是招为10重量 30重量。在容器60内装入碳酸氢钠或碳酸钠中的任意ー种。但是,也可以是混合了碳酸氢钠和碳酸钠的混合物(碳酸氢钠和碳酸钠中的至少ー种)。装入容器60内的碳酸氢钠或碳酸钠的重量相对于100重量的水为I重量以上。碳酸氢钠或碳酸钠的重量不足I重量,虽然产生氢但氢的产生量变少,不实用。另ー方面,若碳酸氢钠或碳酸钠的重量超过30重量,则不仅碳酸氢钠或碳酸钠在水中的溶解度变差,而且成本变高。因此,从成本的观点考虑,碳酸氢钠或碳酸钠的重量最佳范围理想的是10重量 30重量。如果碳酸氢钠或碳酸钠不足10重量,则氢的产生量少于最佳重量范围,另一方面,如果超过30重量,则氢的产生量与10重量 30重量的情况没有变化,但成本却增加。本发明中使用的水不仅可以是上述创制水,还可以使用纯水、氢水(例如在水中含有0. 2ppm的氢)或自来水等任何ー种水。创制水的基础即水或自来水使用日本国长野县上田市的自来水。接着,用水、铝76和碳酸氢钠或碳酸钠进行实验看产生多长时间的氢。该实验结果示于以下的图7。图7是使用“碳酸氢钠或碳酸钠中的一个”中的“碳酸氢钠”的图。以装入容器60内的水的重量为100重量,装入容器60内的铝的重量为20重量,碳酸氢钠的重量为20重量,使用上述4种水(创制水、纯水、氢水、自来水),对氢的发生时间进行试验。铝76为“块”时的表如图7 (a)所示,铝76为“粉末”时的表如图7 (b)所示。图7 (a)中,由于铝使用“块”,因此收纳装置72的多个搁板70上放置多个铝76的块、使升降装置95运动、使收纳在收纳装置72中的全部铝76的块浸溃在液面74的下方。容器60内除了铝76以外,还装有水和碳酸氢钠。容器60内装入水、铝块和碳酸氢钠后,通过加热装置90,分别对4种水从起始温度(起始时的温度为72°C 87°C等的适宜温度)开始加热。通过加热装置90对4种水进行加热以使从开始加热起15分钟后成为同样的峰值温度92°C。随着容器60内的水温上升,容 器60内的温度上升,氢的产生量増大。峰值温度是指每単位时间产生最多氢的温度。这里,虽然使峰值温度为92°C (同样的温度),但是峰值温度并非92°C这样固定的温度,而是随室内温度等条件变化,例如可以成为约92°C ±4°C左右。达到峰值温度后,适当使加热装置90运动,将容器60内的水加热保温至峰值温度(范围内的温度)。即,在铝的重量、碳酸氢钠、水的种类的组合中,加热装置90是将容器60内的水溶液的温度保持在氢的产生量大致为最大的峰值温度的加热装置兼保温装置。创制水中,达到峰值温度(反应开始起15分钟)后,与峰值时同样的稳定状态持续30分钟(从反应开始时到45分钟为止),然后,在5分钟左右,停止氢的产生。这里,图7a的“稳定”是指保持容器60内为峰值温度,単位时间的氢发生量大致为最大量(大致一定量)。另ー方面,纯水中,在峰值时以后,与峰值时同样的稳定状态持续15分钟(从反应开始时起30分钟为止),然后,弱反应持续5分钟左右,然后,在5分钟左右,停止氢的产生。“弱反应”是指氢的产生量比“稳定”的量少的量(一半左右的量)。氢水中,在峰值时以后,与峰值时同样的稳定状态持续10分钟(从反应开始时起25分钟为止),然后,持续5分钟左右“稍弱反应”,然后,持续5分钟左右“微弱反应”,然后,在5分钟左右,停止氢的产生。“稍弱反应”是指氢的产生量为“稳定”的量和“弱反应”的量之间的量,“微弱反应”是指氢的产生量是“弱反应”的大约一半以下的量。自来水中,峰值时以后,在弱反应下持续约10分钟(从反应开始起至25分钟为止)产生氢,然后,在微弱反应下持续5分钟(从反应开始起至约30分钟为止)产生氢,然后,在5分钟左右,停止氢的产生。图7 (b)是使用“粉末”铝的图。S卩,表示使用100重量的水、20重量的铝和20重量的碳酸氢钠对创制水、纯水、氢水、自来水这四种水的氢产生时间的试验结果的图。由于使用粉末铝,因此在收纳装置77的内部装入粉末铝,使粉末铝浸溃在容器60内的液面74的下方。
容器60内装入水、粉末铝和碳酸氢钠后,通过加热装置90,分别对四种水从起始温度(起始时的温度为70°C 85°C等的适宜温度)开始加热。由于起始时四种水的温度为60°C以上,因此从起始时开始在四种水的每ー种中都产生氢。随着容器60内的水温上升,氢的产生量变多。然后,通过加热装置90将容器60内的水加热到峰值温度。这里,虽然使峰值温度为90°C,但是峰值温度并非90°C这样固定的温度,而是随室内温度等条件变化,例如可以成为90°C ±4°C左右的范围内的温度。图7 (b)是混合100重量的水、20重量的粉末铝和20重量的碳酸氢钠,以创制水、纯水、氢水、自来水这四种水作为水,显示它们的氢产生时间的试验结果的图。对于四种水,将峰值时(开始产生氢起10分钟后)的峰值温度加热到90°C (同样的温度)在创制水中,达到峰值温度后,与峰值温度同样的稳定状态持续20分钟(从反应开始时起30分钟为止),然后,弱反应持续5分钟左右,然后,在5分钟左右,停止氢的产生。纯水中,在达到峰值温度以后,与峰值温度同样的稳定状态持续5分钟(从反应开始时起15分钟为止),然后,持续5分钟左右“弱反应”(从反应开始时起至20分钟为止),然后,持续5分钟左右“微弱反应”,然后,在5分钟左右,停止氢的产生。氢水中,在达到峰值温度以后,与峰值温度同样的稳定 状态持续5分钟(从反应开始时起15分钟为止),然后,持续5分钟左右“弱反应”(从反应开始时起至20分钟为止),然后,持续5分钟左右“微弱反应”,然后,在5分钟左右,停止氢的产生。自来水中,达到峰值温度后,持续约5分钟(从反应开始时起到15分钟为止)弱反应,然后,持续5分钟(从反应开始时起到20分钟为止)微弱反应,然后,在5分钟左右,停止氢的产生。图7的“碳酸氢钠”的情况下,铝为块也好粉末也好,与其他三种水(纯水、氢水、自来水)相比,创制水保持与峰值同样的稳定状态持续得最长。此外,使用“碳酸氢钠”时,铝“块”比“粉末”产生氢的时间长。从以下事实清楚看出,使用铝块的图7 Ca)的创制水中,45分钟稳定地产生氢,而在使用粉末铝的图7 (b)的创制水中,30分钟稳定地产生氢。图8是使用100重量的水(仓Il制水、纯水、氢水、自来水这四种水)和20重量的招(“块”和“粉末”)的试验中,考察氢产生时间的变化随“碳酸氢钠”的重量变化的結果。创制水、纯水、氢水、自来水这四种水均为碳酸氢钠”为I重量时,产生4分钟 16分钟(图8的表中四种水的氢产生最短时间和最长时间的范围)之间的氢。这里,使用创制水作为水时,铝块的情况是产生16分钟的氢,粉末铝的情况是产生10分钟的氢。即,“碳酸钠” I重量的情况,使用创制水和铝时,与使用其它三种水时相比,氢产生时间变长。“碳酸氢钠” 10重量的情况,产生11分钟 40分钟(图8的表的四种水的氢产生最短时间和最长时间的范围)之间的氢。这里,使用创制水作为水时,铝块的情况是产生40分钟的氢,粉末铝的情况是产生21分钟的氢。即,“碳酸氢钠”为10重量的情况下,使用创制水和铝块时,氢产生时间最长。接着,“碳酸氢钠”为20重量的情况下,产生10分钟 45分钟之间的氢。这里,使用创制水作为水时,铝块的情况是产生45分钟的氢,粉末铝的情况是产生30分钟的氢。即,“碳酸氢钠”为20重量的情况下,使用创制水和铝块时,氢产生时间最长。接着,“碳酸氢钠”为30重量的情况下,产生12分钟 47分钟之间的氢。这里,使用创制水作为水时,铝块的情况是产生45分钟的氢,粉末铝的情况是产生30分钟的氢。即,“碳酸氢钠”为20重量的情况下,使用创制水和铝块时,氢产生时间最长。
“碳酸氢钠”为10重量 30重量的范围的情况下,与“碳酸氢钠”1重量相比,创制水、纯水、氢水、自来水这四种水均是,氢的产生时间长。此外,如图8所示,四种水中,特别是创制水与其它三种水相比,“碳酸氢钠”为I重量、10重量、20重量、30重量均是,氢的产生时间长。此外,可以清楚看出,铝“块”与铝的“粉末”相比,氢的产生时间长,为1.5倍 2倍左右,本发明中,比起铝“粉末”,铝的“±夹”较为理想。这里,使用水、铝和碳酸氢钠,对每Ig铝产生多少氢进行试验。为使氢的产生量具有客观性,委托了第三方进行測定分析。该试验分析结果的測定分析报告为图9。该测定分析报告由地址为日本国长野县佐久郡立科町芦田1835的株式会社信浓公害研究所(株式会社信濃公害研究所)(电话0267-56-2189)于2010年4月14日完成。试验中,水使用IOOcc创制水,加入15g招和20g碳酸氢钠进行试验。试验结果,姆Ig招得到I. 7L氢。接着,混合水、铝76和“碳酸钠”进行实验看产生多长时间的氢。该实验结果示于以下的图10。图10是使用“碳酸氢钠或碳酸钠中的一个”中的“碳酸钠”的图。以装入容器60内的水的重量为100重量(lOOcc),装入容器60内的铝的重量为20重量(20g),碳酸 钠的重量为20重量(20g),使用四种水(创制水、纯水、氢水、自来水),对氢的发生时间进行试验。关于铝76,将“块”的情况示于图10 (a),将“粉末”的情况示于图10 (b)。图10 Ca)中,由于铝使用“块”,因此收纳装置72的多个搁板70上放置多个铝76的块、使升降装置95运动、使收纳在收纳装置72中的全部铝76的块浸溃在液面74的下方。容器60内除了铝76以外,还装有水和碳酸钠。容器60内装入水、铝块和碳酸钠后,通过加热装置90,分别对四种水从起始温度(起始时的温度为72°C 87°C等的适宜温度)开始加热。通过加热装置90对四种水进行加热以使从开始加热起10分钟后成为同样的峰值温度92°C。随着容器60内的水温上升,容器60内的温度上升,氢的产生量増大。虽然将峰值温度定为92°C,但峰值温度可以是例如920C ±4°C左右的范围内的温度。达到峰值温度后,通过加热装置90将容器60内的温度保持在峰值温度或其附近的温度。在创制水中,达到峰值温度后,与峰值温度同样的稳定状态持续20分钟(从反应开始时起30分钟为止),然后,弱反应持续25分钟左右,然后,约在5分钟左右,停止氢的产生。在纯水中,达到峰值温度后,与峰值温度同样的稳定状态持续10分钟(从反应开始时起20分钟为止),然后,弱反应持续5分钟左右,然后,约在5分钟左右,停止氢的产生。在氢水中,达到峰值温度后,与峰值温度同样的稳定状态持续10分钟(从反应开始时起20分钟为止),然后,弱反应持续5分钟左右,然后,9分钟后停止氢的产生。在自来水中,达到峰值温度后,与峰值温度同样的稳定状态持续10分钟(从反应开始时起20分钟为止),然后,以弱反应进行5分钟左右氢的产生,然后,10分钟后停止氢的产生。图10 (b)是使用铝“粉末”的图。S卩,表示使用100重量的水、20重量的铝粉末和20重量的碳酸钠对创制水、纯水、氢水、自来水这四种水的氢产生时间的试验结果的图。由于铝使用粉末,因此在收纳装置77的内部装入粉末铝,使粉末铝浸溃在容器60内的液面74的下方。容器60内装入水、铝粉末和碳酸钠后,通过加热装置90,分别对四种水从起始温度(起始时的温度为72°C 84°C等的适宜温度)开始加热。由于起始时四种水的温度为60°C以上,因此从起始时开始在四种水的每ー种中都产生氢。然后,通过加热装置90加热10分钟将容器60内的水加热到峰值温度(93°C )。虽然将峰值温度设为93°C,但是峰值温度并非93°C这样固定的温度,而是随室内温度等条件变化,例如可以是93°C ±4°C左右的范围内的温度。图10 (b)是在混合100重量的水、20重量的粉末铝和20重量的碳酸氢钠的条件下,以创制水、纯水、氢水、自来水这四种水作为水,显示它们的氢产生时间的试验结果的图。对于四种水,将峰值时(开始产生氢起10分钟后)的峰值温度加热到93°C (同样的温度)。在创制水中,峰值时之后,与峰值时同样的稳定状态持续25分钟(从反应开始时起到35分钟为止),然后,弱反应持续5分钟左右。停止产生氢的时间虽然没有记载在表中,在45分钟左右停止。纯水中,峰值时之后,弱反应持续10分钟(从反应开始时起到20分钟为止),然后,在5分钟左右,停止氢的产生。在氢水中,峰值时之后,以稍弱反应持续产生约10分钟氢(从反应开始时起到20分钟为止),然后,7分钟后(从反应开始时起到27分钟为止)停止氢的产生。在自来水、氢水中,峰值时之后,以稍弱反应持续产生约10分钟氢(从反应开始时起到20分钟为止),然后,9分钟后(从反应开始时起29分钟后)停止氢的产生。 图10的“碳酸钠”的情况下,四种水中,与其它三种水相比,创制水的与峰值时同样的稳定状态持续最长。此外,使用“碳酸钠”的情况下,铝的“块”比“粉末”产生氢的时间长。从以下事实清楚看出,使用铝块的图10 (a)的创制水中,到55分钟为止稳定地产生氢,而在使用粉末铝的图10 (b)的创制水中,到45分钟左右为止停止产生氢。此外,将图10 (a)的纯水、氢水、自来水这三种水与图10 (b)的纯水、氢水、自来水这三种水相比,可以清楚看出,在三种水中均是,图10 Ca)的氢产生时间比图10 (b)的氢产生时间长。图11是使用100重量的水(创制水、纯水、氢水、自来水这四种水)和20重量的铝(“块”和“粉末”)的试验中,考察氢产生时间的变化随“碳酸钠”的重量变化的結果。创制水、纯水、氢水、自来水这四种水均为,“碳酸钠”为I重量时,产生6分钟 16分钟(图11的表中四种水的氢产生最短时间和最长时间的范围)之间的氢。这里,使用创制水作为水吋,铝块的情况是产生19分钟的氢,粉末铝的情况是产生22分钟的氢。即,“碳酸钠”1重量的情况下,使用创制水和铝时,与使用其它三种水时相比,氢产生时间变长。“碳酸钠”为10重量的情况下,产生13分钟 42分钟(图11的表的四种水的氢产生最短时间和最长时间的范围)之间的氢。这里,使用创制水时,铝块的情况下是产生42分钟的氢,粉末铝的情况下是产生31分钟的氢。即,“碳酸钠”为10重量的情况下,使用创制水和铝块时,氢产生时间最长。接着,“碳酸钠”为20重量的情况下,产生17分钟 50分钟之间的氢。这里,使用创制水时,铝块的情况下是产生50分钟的氢,粉末铝的情况下是产生35分钟的氢。即,“碳酸氢钠”为20重量的情况下,使用创制水和铝块时,氢产生时间最长。接着,“碳酸钠”为30重量的情况下,产生15分钟 45分钟之间的氢。这里,使用创制水时,铝块的情况下是产生45分钟的氢,粉末铝的情况下是产生32分钟的氢。即,“碳酸钠”为30重量的情况下,使用创制水和铝块时,氢产生时间最长。S卩,在创制水、纯水、氢水、自来水这四种水均是碳酸钠”为10重量 30重量的范围的情况下与“碳酸钠” I重量相比,氢的产生时间长。此外,如图11所示,四种水中,特别是创制水在“碳酸钠”为I重量、10重量、20重量、30重量时均比其它三种水,,氢的产生时间长。此外,可以清楚看出,铝“块”与铝“粉末”相比,氢的产生时间长,为1.5倍,本发明中,比起铝“粉末”,铝“块”较为理想。
容器60内产生的氢将容器60内的压力提高。此外,即使容器60内的水蒸发,容器60内的压力也提高。如果容器60内的压力提高,则视为在容器60内产生氢,打开开关阀84。如果打开开关阀84,则容器60内的高温高压气体(不仅是氢也混合含有蒸气)被从喷嘴82取出至容器60的外部。如果蒸气在之后冷却,则成为水,因此能够高效地仅仅收集氢。在使用碳酸氢钠或碳酸钠中的任意一个时,在容器60内都能得到残留物铝酸钠。该铝酸钠可用于各种用途。从图7至图11中铝76的“块”和“粉末”的氢产生时间的长度可以清楚地看出,“块”比“粉末”产生更多的氢。使用铝产生氢时,一直以来盛传的是“由于在铝的表面形成被膜、短时间内停止产生氢,因此优选使铝为粉末”。但是,本发明中发明人认为,被加热后的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液阻止铝76的表面产生被膜,因此可以使用铝块,铝块可以比铝粉末延长产氢时间。接着,对中途停止产生氢的情况进行说明。被收纳在图5所示的收纳装置72中的铝块和被收纳在图6所示的收纳装置77中的铝的小颗粒或粉末,在产生氢时,都被浸溃在液面74的下位。由此,通过铝76和碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液的反应,在容器60内产 生氢。然后,在氢的产生中途停止产生氢时,使升降装置95运动、使收纳装置72、77上升,使铝76移动到碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液的液面74的上位。结果,由于铝76不与碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液接触,可以立即停止氢的产生。然后,再次产生氢时,使升降装置95运动、使收纳装置72、77下降,将收纳在收纳装置72、77内的铝76浸溃在碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液中。这样,通过使铝76在液面74的上方或液面74的下方移动,可以瞬时进行产生氢和停止产生氢,可以扩展氢能的使用范围。作为在产生氢的中途停止的其他方法,也可以是将容器60内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液从安装在容器60的下位的排出管98排出到外部。然后,再次产生氢时,将碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液从水溶液导管66导入容器60内即可。截止上述的说明中,以将铝76浸溃在容器60内的液面74的下方的状态下产生氢。接着,以铝76位于液面74的上方的状态下产生氢的情况进行说明。此时,将铝76的块收纳在收纳装置72中,使升降装置95运动,将铝76的块配置在液面74的上位。在容器60内装入水(何种水均可)和碳酸氢钠,用加热装置90加热。对容器60内进行加热的温度为碳酸氢钠水溶液的蒸发温度。通过碳酸氢钠水溶液蒸发,碳酸氢钠水溶液的蒸气与铝76的块接触。结果,碳酸氢钠附着在铝76的块的表面,从蒸气、铝76的块和碳酸氢钠中产生氢。通过碳酸氢钠水溶液的蒸气与铝76的块接触使铝76改性以产生氢,这就是“蒸汽改性”。如果使用100重量的水、20重量的铝块和20重量的碳酸氢钠使铝蒸汽改性,以创生水作为水时,45分钟稳定地产生氢。同样的条件下,纯水30分钟稳定地产生氢,自来水25分钟稳定地产生氢。这样,使用铝76的块和碳酸氢钠对铝76进行蒸汽改性时,可以产生与将铝76浸溃在创生水的液面74的下位时大致同量的氢。使铝蒸汽改性产生氢的情况下,当中途停止产生氢时,通过阻断装置(未图示)将收纳在收纳装置72内的铝76的块和碳酸氢钠水溶液的液面74气密性地阻断或者将容器60内的碳酸氢钠水溶液从安装在容器60的下位的排出管98中排出到外部。
权利要求
1.氢的制造方法,其特征在于,将100重量的水、I重量以上的铝、与I重量以上的碳酸氢钠或碳酸钠中的至少ー个放入容器中,通过加热装置将上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液加热到60°c以上。
2.如权利要求I所述的氢的制造方法,其特征在于,使上述铝的重量为10重量以上。
3.如权利要求I或2所述的氢的制造方法,其特征在于,使上述碳酸氢钠或碳酸钠中的至少ー个的重量为10重量份以上。
4.如权利要求I 3中任一项所述的氢的制造方法,其特征在干,上述容器内具备上下自由移动的收纳装置,上述收纳装置内收纳上述铝,产生氢时将上述铝浸溃在上述容器内的液面下,停止产生氢时使上述收纳装置上升、将上述铝提升至上述容器内的液面的上位。
5.如权利要求I 3中任一项所述的氢的制造方法,其特征在于,在上述容器的下部附近设置将水从上述容器内排出到外部的排出管,在上述排出管的中途设置开关阀,停止产生氢时将上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液从上述排出管中排出。
6.如权利要求I 5中任一项所述的氢的制造方法,其特征在干,具备测定上述容器内的温度的温度计和測定上述容器内的压カ的气压计,具备使上述加热装置根据用上述温度计测定的上述容器内的温度和用上述气压计測定的上述容器内的压カ进行工作的计算机,用上述计算机控制上述加热装置以使上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液的温度保持在単位时间内最大程度地产生氢的温度。
7.如权利要求6所述的氢的制造方法,其特征在于,通过上述加热装置对上述容器内的碳酸氢钠水溶液或碳酸钠水溶液的温度进行加热保温的温度为86°C 97°C。
8.如权利要求I 3中任一项所述的氢的制造方法,其特征在于,使上述碳酸氢钠或上述碳酸钠的至少ー个为碳酸氢钠,将通过上述加热装置加热的碳酸氢钠水溶液的温度设定为其蒸发温度,具备在上述容器内上下自由移动的收纳装置,将上述铝块收纳在上述收纳装置内,产生氢时将上述铝配置在上述容器内的液面上方、使碳酸氢钠水溶液的蒸气与上述铝块接触。
9.如权利要求8所述的氢的制造方法,其特征在于,停止产生氢时用阻断构件气密性地将上述铝和液面之间阻断。
10.如权利要求8所述的氢的制造方法,其特征在于,在上述容器的下部附近设置将水从上述容器内排出到外部的排出管,在上述排出管的中途设置开关阀,停止产生氢时将上述容器内的碳酸氢钠水溶液从上述排出管中排出。
11.如权利要求I 10中任一项所述的氢的制造方法,其特征在于,加入所述容器内的水采用如下生成的特殊的水最初使水通过离子交换树脂,然后使所得的水先通过电气石和流纹岩或花岗岩中的至少ー种含65 76重量的ニ氧化硅的岩石中的任ー个,再通过另ー个而生成。
12.如权利要求11所述的氢的制造方法,其特征在于,在用于生成所述特殊的水的电气石中混合有铝、不锈钢、银中的至少ー种金属。
13.如权利要求11或12所述的氢的制造方法,其特征在于,所述流纹岩采用黒曜岩、珍珠岩、松脂岩中的至少ー种岩石。
全文摘要
本发明提供可以使用水在与以往相比低温低压的条件下容易地由水获取氢的氢的制造方法。在容器(60)内装入水、铝(76)和碳酸氢钠或碳酸钠中的至少一个。通过加热装置(90)将容器(60)内的水加热到60℃以上。可以通过容器(60)内的铝(76)和水在容器(60)内大量产生氢。
文档编号C01B3/08GK102869605SQ20118002111
公开日2013年1月9日 申请日期2011年4月22日 优先权日2010年4月27日
发明者深井利春 申请人:深井利春
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