氫的制造方法技術

本發明專利技術提供可以使用水在與以往相比低溫低壓的條件下容易地由水獲取氫的氫的制造方法。在容器（60）內裝入水、鋁（76）和碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少一個。通過加熱裝置（90）將容器(60)內的水加熱到60℃以上。可以通過容器(60)內的鋁(76)和水在容器(60)內大量產生氫。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及，該方法用于由水制造氫。
技術介紹
一直以來已知用氫作為燃料氣體。作為，提供有大量的專利技術。例如已知將100重量的水熱分解而獲得氫的方法、將硫酸熱分解后用碘水獲取氫的IS法(Iodine-Sulfe,碘硫法)等。IS法是如下方法經過本生反應(ブンゼン反j￡)エ序、碘化氫濃縮分解エ序、硫酸濃縮分解エ序這3道エ序，由水分解并獲取氫和氧(專利文獻I)。此外，生成氫的方法已知有使活性化氧化鋁微粒與水反應生成氫的方法(專利文 獻2)。這里，基于專利文獻2的摘錄對活性化氧化鋁微粒進行說明。活性化氧化鋁微粒這樣生成首先壓縮破壞鋁的切削屑等、將其微粒化為20pm以下，在內部產生龜裂(微裂縫)。接著，通過實施施加溫度差40°C左右的熱沖擊，低溫下在水中保持一周左右等的活性化處理，產生微裂縫為納米裂縫的細小龜裂。實施活性化處理產生被稱為納米裂縫的細小裂縫的氧化鋁微粒為活性化氧化鋁微粒。被活性化處理后的鋁在粒子內部具有微小的龜裂，水分子侵入這些龜裂內引起水分子的分解。在龜裂前端，水分子非常少，鋁包圍其周圍。那里的反應成為鋁原子互相爭奪氧原子的形式，引起以下的基本反應(7)。3A1+3H20 — Al203+AlH3+(3/2)H2......(7)S卩，由水分子生成A1H3、A1203。由AlH3分解生成的氫ー邊擴散ー邊分布在粒子內，一部分作為氫分子露出表面。另ー方面，在表面沒有參加的招通過一般的表面反應成為以下反應式(8)，產生氫。A1+3H20 — Al (OH) 3+ (3/2) H2......(8)作為整體反應來看，是以下的反應式(9)。2A1+3H20 — A1203+3H2......(9)在(9)所示的反應中，由活性化Al微粒Ig生成的氫，在latm、25°C的條件下理論上約為I. 35升，反應需要的水約為2ml。但是，實際上在活性化處理中也會發生氫的生成，因此，總發生量約為I. 2升。現有技術文獻專利文獻專利文獻I:日本專利特開2005-41764專利文獻2:福岡大學電子研究所所報第24卷(2007年)第I頁-第7頁
技術實現思路
將100重量的水熱分解而獲得氫的方法中，因為水中的氫和氧的結合牢固，所以理論上認為如果不施加3000°C 5000°C的溫度，就不會分解成氫和氧。在3000°C以上的溫度下將水熱分解而獲得氫的方法中，由于存在無法得到能獲得3000°C以上的高溫的實質性方法、無法以低廉的價格制作用于保證這樣的高溫狀態的空間不受外界影響的設備、無法想出向高溫的空間內連續地供水的方法等多種問題，因此尚未實現通過水的熱分解來生成氫。專利文獻I所示的IS法中，因為需要900°C左右的高熱，所以必須使用高溫燃氣爐等作為熱源。該高溫燃氣爐的制造成本高，而且要經過3道エ序來制造氫，用于制造氫的成本非常高，費效比差，尚未采用。專利文獻2中所述的活性化氧化鋁微粒與水反應的方法中，活性化氧化鋁微粒與市售的鋁相比，內部產生非常微小的龜裂，因此其制造成本非常高。即，市售的鋁每IKg約為200日元，而活性化氧化鋁微粒每IKg約為150萬日元 200萬日元，這是個缺點。此外，活性化氧化鋁微粒由于是微粒，因此與水混合后使其與水分離較為困難。因此，使活性化氧化鋁微粒與水反應產生氫這種方法存在這樣的缺點在其后想停止產生氫吋，活性化氧化鋁微粒與水分離較難，不能立即容易地阻止氫的發生。 本專利技術提供，即使用水和市售的鋁在與以往相比低溫低壓的條件下容易地由水獲取氫。本專利技術的另ー個目的是能夠立即容易地停止氫的發生。為了達到上述目的，本專利技術的的特征在于，將100重量的水、I重量以上的鋁、與I重量以上的碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少ー個放入容器中，通過加熱裝置將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液加熱到60°C以上。本專利技術的特征在于，使上述鋁的重量在10重量以上。本專利技術的特征在于，使上述碳酸氫鈉或碳酸鈉的至少ー個的重量在10重量以上。本專利技術的特征在于，上述容器內具備上下自由移動的收納裝置，上述收納裝置內收納上述鋁，產生氫時將上述鋁浸潰在上述容器內的液面下，停止產生氫時使上述收納裝置上升、將上述鋁提升至上述容器內的液面的上位。本專利技術的特征在干，在上述容器的下部附近設置將水從上述容器內排出到外部的排出管，在上述排出管中設置開關閥，停止產生氫時將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液從上述排出管排出。本專利技術的特征在于，具備測定上述容器內的溫度的溫度計和測定上述容器內的壓カ的氣壓計，具備使上述加熱裝置根據用上述溫度計測定的上述容器內的溫度和用上述氣壓計測定的上述容器內的壓カ進行工作的計算機，用上述計算機控制上述加熱裝置以使上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的溫度保持在単位時間內最大程度地產生氫的溫度。本專利技術的特征在于，通過上述加熱裝置對上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的溫度進行加熱保溫的溫度為86°C 97°C。本專利技術的特征在于，使上述碳酸氫鈉或上述碳酸鈉的至少ー個為碳酸氫鈉，通過上述加熱裝置加熱的碳酸氫鈉水溶液的溫度為其蒸發溫度，具備在上述容器內上下自由移動的收納裝置，將上述鋁塊收納在上述收納裝置內，產生氫時將上述鋁配置在上述容器內的液面上方、使碳酸氫鈉水溶液的蒸氣與上述鋁塊接觸。本專利技術的特征在于，停止產生氫時用阻斷構件氣密性地將上述鋁和液面之間阻斷。本專利技術的特征在于，在上述容器的下部附近設置將水從上述容器內排出到外部的排出管，在上述排出管中設置開關閥，停止產生氫時將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液從上述排出管排出。本專利技術的特征在于，加入所述容器內的水采用如下生成的特殊的水先使水通過離子交換樹脂，然后使所得的水先通過電氣石和流紋巖或花崗巖中的至少ー種含65 76重量ニ氧化硅的巖石中的任ー個，再通過另ー個而生成。本專利技術的特征在于，在用于生成所述特殊的水的電氣石中混合有鋁、不銹鋼、銀中的至少ー種金屬。本專利技術的特征在于，所述流紋巖采用黒曜巖、珍珠巖、松脂巖中的至少ー種巖石。本專利技術的中，使用水和鋁和碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少ー種來產生氫。本專利技術中使用的鋁可以是市售的廉價鋁，因此與專利文獻2的活性化鋁微粒相比，可以以非常低的成本制造氫。此外，本專利技術中，容器內水的加熱溫度最大也在蒸發溫度以下，從容器內依次將產生的氫取出到外部，因此，容器內不容易變成高溫高壓。故而，沒有必要使用耐高溫高壓的特別容器，能夠整體降低氫制造裝置的價格。由于碳酸氫鈉、碳酸鈉能防止膜在鋁塊內的擴張，因此不使用鋁粉而是使用鋁塊。通過使用鋁塊，在形成有多個小孔的擱板上搭載鋁塊，將該鋁塊配置在液面上方，使碳酸氫鈉水溶液的蒸氣或碳酸鈉水溶液的蒸氣在空氣中與鋁接觸。由此可以增大氫的產生量。通過使用鋁塊可以將鋁塊配置在液面上方。因此，能夠氣密性良好地阻斷鋁和容器內的水。結果，在想停止氫的產生狀態時，若將鋁從容器取出至外部，或者通過阻斷裝置將容器內的鋁和容器內的水氣密性良好地阻斷，能夠快速停止氫的產生，能夠將氫自由地用于以氫為能源的各種目的。本專利技術中，使用何種水(都能)產生氫。但是，如果特別使用使水先通過離子交換樹月旨，然后使所得的水先通過電氣石和流紋巖或花崗巖中的至少ー種含65 76重量ニ氧化硅的巖石中的任ー個，再通過另ー個而生成的特殊的水(創制水)，則與使用其他種類的水(本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：深井利春，
申請(專利權)人：深井利春，
類型：
國別省市：