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公開番号2025065815
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2023175270
出願日2023-10-10
発明の名称生成システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C01B 3/26 20060101AFI20250415BHJP(無機化学)
要約【課題】生成システムに供給される原料に対する生成対象ガスの比率である生成効率を高めることができるようにした生成システムを提供する。
【解決手段】生成システムは、加圧された状態で生成対象ガスを生成する。生成対象ガスは、可燃性のガスである。生成システムは、ロックホッパと、可燃性ガス経路と、を備える。ロックホッパは、生成システム内および生成システム外のいずれか一方から他方に固体を移動させるように構成されて且つ、固体の導入口および固体の排出口とは別の箇所が可燃性ガス経路に接続されている。可燃性ガス経路は、ロックホッパ内の可燃性ガスをロックホッパの外に取り出す経路である。可燃性ガス経路の下流側は、生成システムにおける内部経路に接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加圧された状態で生成対象ガスを生成する生成システムにおいて、
前記生成対象ガスは、可燃性のガスであり、
ロックホッパと、可燃性ガス経路と、を備え、
前記ロックホッパは、前記生成システム内および前記生成システム外のいずれか一方から他方に固体を移動させるように構成されて且つ、前記固体の導入口および前記固体の排出口とは別の箇所が可燃性ガス経路に接続されており、
前記可燃性ガス経路は、前記ロックホッパ内の可燃性ガスを前記ロックホッパの外に取り出す経路であり、
前記可燃性ガス経路の下流側は、前記生成システムにおける内部経路に接続されており、
前記内部経路は、前記生成システムにおいて前記生成対象ガスの原料が流入してから前記生成対象ガスが流出するまでの経路である生成システム。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
分離装置を備え、
前記分離装置は、供給された気体から前記生成対象ガスを分離するように構成されて且つ、前記生成対象ガスが流入する第１経路と、前記生成対象ガスを分離する際に生じた残余ガスが流入する第２経路と、に接続されており、
前記第２経路の下流は、前記内部経路のうちの前記第１経路とは別の経路に接続されており、
前記可燃性ガス経路は、前記第１経路および前記第２経路のうちの圧力が低い方の経路に接続されている請求項１記載の生成システム。
【請求項３】
前記第２経路内の圧力は、前記第１経路内の圧力よりも低く、
前記第２経路は、圧縮機に接続されており、
前記圧縮機は、昇圧したガスを前記内部経路のうちの前記第１経路よりも上流側の経路に戻すように構成されている請求項２記載の生成システム。
【請求項４】
前記第１経路内の圧力は、前記第２経路内の圧力よりも低く、
前記ロックホッパから前記可燃性ガス経路に流出する前記可燃性ガスは、前記生成対象ガスを含む請求項２記載の生成システム。
【請求項５】
前記生成システムは、炭化水素を熱分解して前記生成対象ガスとしての水素を生成するシステムであり、
前記ロックホッパは、前記熱分解して生じた炭素を前記生成システムの外に移動させるように構成され、
前記可燃性ガス経路に流入する前記可燃性ガスは、前記水素と前記炭化水素との混合気である請求項１記載の生成システム。
【請求項６】
前記生成システムは、炭化水素を熱分解して前記生成対象ガスとしての水素を生成するシステムであり、
前記ロックホッパは、前記熱分解のための触媒を前記生成システムの外から前記熱分解を行う反応器へと移動させるように構成され、
前記可燃性ガス経路に流入する前記可燃性ガスは、前記反応器側から逆流した前記水素と前記炭化水素との混合気である請求項１記載の生成システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生成システムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、可燃性ガスを生成する際に生成される固形物を除去する集塵装置が記載されている。この集塵装置は、可燃性ガスから固形物を取り除くフィルタ装置を備える。そしてフィルタ装置は、受け入れ弁を介してロックホッパに接続されている。受け入れ弁が開状態となっている期間に、フィルタからロックホッパに固形物が蓄積する。ロックホッパに蓄積された固形物が所定量に達すると、受け入れ弁が閉じられる。そしてロックホッパ内に不燃性ガスとしての窒素が供給される。その後、ロックホッパから固形物が排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１１０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記装置では、受け入れ弁が開状態となる期間に、ロックホッパに固形物に加えて可燃性ガスが流入する。しかし、上記装置の場合、ロックホッパ内の可燃性ガスを有効利用できない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
加圧された状態で生成対象ガスを生成する生成システムにおいて、前記生成対象ガスは、可燃性のガスであり、ロックホッパと、可燃性ガス経路と、を備え、前記ロックホッパは、前記生成システム内および前記生成システム外のいずれか一方から他方に固体を移動させるように構成されて且つ、前記固体の導入口および前記固体の排出口とは別の箇所が可燃性ガス経路に接続されており、前記可燃性ガス経路は、前記ロックホッパ内の可燃性ガスを前記ロックホッパの外に取り出す経路であり、前記可燃性ガス経路の下流側は、前記生成システムにおける内部経路に接続されており、前記内部経路は、前記生成システムにおいて前記生成対象ガスの原料が流入してから前記生成対象ガスが流出するまでの経路である生成システム。
【０００６】
上記構成では、ロックホッパから可燃性ガス経路に流出した可燃性ガスは、内部経路に供給される。そのため、ロックホッパに流入した可燃性ガスを、生成システムによって生成される生成対象ガスの生産量に寄与させることができる。そのため、生成システムに供給される原料に対する生成対象ガスの比率である生成効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態にかかる生成システムの構成を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる炭素排出処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
同実施形態にかかる触媒供給処理の一工程を示す図である。
第２の実施形態にかかる生成システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
「システム構成」
図１に、本実施形態にかかる生成対象ガスの生成システムの構成を示す。図１に示すシステムは、メタンを原料として水素を生成するシステムである。
【０００９】
図１に示すように、生成システムに供給されるメタンは圧縮機１０にて昇圧されて可燃性ガス供給経路５０に供給される。可燃性ガス供給経路５０には、原料ガス経路１２が接続されている。原料ガス経路１２内のメタンは、熱交換器１４によって加熱された後、反応器１６に供給される。反応器１６は、熱分解によってメタンを水素と炭素とに分解する装置である。反応器１６には、触媒が設けられている。触媒は、一例として、鉄である。反応器１６において、触媒の状態は、一例として流動床触媒の状態とされる。反応器１６内において、反応するメタンおよび触媒の温度は、たとえば、７５０～９００°Ｃとされる。また、反応器１６内の圧力は、大気圧よりも高い。反応器１６内の圧力は、たとえば数ａｔａ～数十ａｔａであってもよい。
【００１０】
反応器１６において熱分解により生成された水素および炭素と、反応器１６内のメタンとは、熱交換器１４へと流入する。熱交換器１４から流出したメタンおよび水素の混合気と、炭素とは、サイクロン２０に流入する。サイクロン２０は、混合気と炭素との混合物から炭素を分離する遠心分離装置である。サイクロン２０は、フィルタ装置２２に接続されている。これは、サイクロン２０によっては分離できなかった炭素を捕捉する装置である。フィルタ装置２２から流出する混合気は、圧縮機２４によって圧縮された後、水素精製装置２６に供給される。水素精製装置２６は、一例として、ＰＳＡ（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）である。水素精製装置２６によって混合気から抽出された水素が、本システムによって生成される水素である。水素精製装置２６によって抽出された水素は、製品ガス経路２５に流出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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