TOP
|
特許
|
意匠
|
商標
特許ウォッチ
Twitter
他の特許を見る
公開番号
2025075159
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-05-15
出願番号
2023186131
出願日
2023-10-31
発明の名称
水素の製造装置
出願人
国立大学法人東海国立大学機構
代理人
個人
,
個人
主分類
C01B
3/26 20060101AFI20250508BHJP(無機化学)
要約
【課題】水素の燃焼加熱によって炭化水素を熱分解する装置において、熱効率を高めることのできる技術を提供する。
【解決手段】水素の製造装置は、供給された水素と酸化ガスとを燃焼する燃焼管と、供給された炭化水素を燃焼管の輻射熱によって熱分解して、水素および炭素を生成する複数の反応管と、を備え、燃焼管は、直線状に延びる複数の直線部と、隣接する直線部どうしを連結するU字状の連結部と、を有し、直線部の各々の少なくとも一部は反応管の各々の内側に設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲
【請求項1】
水素の製造装置であって、
供給された水素と酸化ガスとを燃焼する燃焼管と、
供給された炭化水素を、前記燃焼管の輻射熱によって熱分解して、水素および炭素を生成する複数の反応管と、
を備え、
前記燃焼管は、
直線状に延びる複数の直線部と、
隣接する前記直線部どうしを連結するU字状の連結部と、
を有し、
前記直線部の各々の少なくとも一部は、前記反応管の各々の内側に設けられている、
水素の製造装置。
続きを表示(約 970 文字)
【請求項2】
請求項1に記載の水素の製造装置において、
前記燃焼管から排出される燃焼排ガスの一部が、前記燃焼管へと供給される、
水素の製造装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の水素の製造装置において、
前記燃焼管は、
偶数本の前記直線部を有し、
水素と酸化ガスとが鉛直方向上方から供給されて、燃焼排ガスが鉛直方向上方へと排出される、
水素の製造装置。
【請求項4】
請求項1または請求項2に記載の水素の製造装置において、
前記反応管で生成された水素の一部が、前記燃焼管へと供給される、
水素の製造装置。
【請求項5】
請求項1または請求項2に記載の水素の製造装置において、
複数の前記反応管のうち、下流側の前記反応管の内部に触媒が設けられている、
水素の製造装置。
【請求項6】
請求項1または請求項2に記載の水素の製造装置において、
複数の前記反応管のうち、上流側の前記反応管から排出されたガスが、より下流側の前記反応管へと供給される、
水素の製造装置。
【請求項7】
請求項1または請求項2に記載の水素の製造装置において、
柱状の外管をさらに備え、
複数の前記反応管は、前記外管の内部において互いに略平行に並んで配置されている、
水素の製造装置。
【請求項8】
請求項7に記載の水素の製造装置において、
前記反応管から排出されたガスが通過する流路をさらに備え、
前記流路は、前記反応管同士の隙間および前記反応管と前記外管との隙間に形成されている、
水素の製造装置。
【請求項9】
請求項1または請求項2に記載の水素の製造装置において、
前記反応管で生成された炭素を排出するための炭素排出部をさらに備える、
水素の製造装置。
【請求項10】
請求項9に記載の水素の製造装置において、
複数の前記炭素排出部を備え、
前記炭素排出部の各々は、前記反応管の各々の鉛直下方に設けられている、
水素の製造装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、水素の製造装置に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)
【背景技術】
【0002】
カーボンニュートラルを実現するために、水素を利用することが期待されている。水素を製造する方法として、メタン等の炭化水素を熱分解する方法が知られている。例えば、特許文献1には、炭化水素を直接分解して水素を生成する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2021-042109号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の装置では、熱源としてヒーターを用いるため、炭化水素の熱分解に必要な温度に加熱するためには、多大な電力コストを要する。そこで、本願発明者らは、水素の燃焼加熱によって炭化水素を熱分解する装置を想定した。さらに、水素の燃焼加熱によって炭化水素を熱分解する装置において、熱効率を高めることのできる技術を見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することができる。
【0006】
(1)本発明の一形態によれば、水素の製造装置が提供される。この水素の製造装置は、供給された水素と酸化ガスとを燃焼する燃焼管と、供給された炭化水素を、前記燃焼管の輻射熱によって熱分解して、水素および炭素を生成する複数の反応管と、を備え、前記燃焼管は、直線状に延びる複数の直線部と、隣接する前記直線部どうしを連結するU字状の連結部と、を有し、前記直線部の各々の少なくとも一部は、前記反応管の各々の内側に設けられている。この形態の水素の製造装置によれば、燃焼管の流れ方向の長さを長くできるので、燃焼管から排出される燃焼排ガスの温度を低下させて排気損失を小さくできる。この結果として、熱効率を高めることができる。
【0007】
(2)上記(1)に記載の水素の製造装置において、前記燃焼管から排出される燃焼排ガスの一部が、前記燃焼管へと供給されてもよい。この形態の水素の製造装置によれば、燃焼管から排出される燃焼排ガスの一部が燃焼管へと供給されて再循環するので、火炎温度を低下させることができる。この結果として、燃焼管の耐熱性を高めると共に、燃焼排ガス中のNOx濃度を低下させることができる。
【0008】
(3)上記(1)または上記(2)に記載の水素の製造装置において、前記燃焼管は、偶数本の前記直線部を有し、水素と酸化ガスとが鉛直方向上方から供給されて、燃焼排ガスが鉛直方向上方へと排出されてもよい。この形態の水素の製造装置によれば、反応ガスの供給位置と燃焼排ガスの排出位置とを近付けることができる。
【0009】
(4)上記(1)から上記(3)までのいずれか一項に記載の水素の製造装置において、前記反応管で生成された水素の一部が、前記燃焼管へと供給されてもよい。この形態の水素の製造装置によれば、燃焼に用いる水素を外部から供給することを省略できる。
【0010】
(5)上記(1)から上記(4)までのいずれか一項に記載の水素の製造装置において、複数の前記反応管のうち、下流側の前記反応管の内部に触媒が設けられていてもよい。この形態の水素の製造装置によれば、下流側の反応管の内部に触媒が設けられているので、下流側の反応管において炭化水素を効率的に熱分解できる。
(【0011】以降は省略されています)
この特許をJ-PlatPatで参照する
関連特許
デンカ株式会社
無機質粉末
12日前
株式会社日本触媒
炭素材料粒子およびその製造方法
24日前
株式会社タクマ
アンモニア改質燃焼システム
13日前
株式会社タクマ
アンモニア改質燃焼システム
25日前
大陽日酸株式会社
窒素ガス精製装置
6日前
ジカンテクノ株式会社
炭素素材の製造方法
21日前
株式会社トクヤマ
シリカ粉末、樹脂組成物、及び基板。
7日前
吉澤石灰工業株式会社
吸湿剤及び吸湿剤の製造方法
今日
御国色素株式会社
導電性炭素材料分散液及びその製造方法
25日前
栗田工業株式会社
活性炭の再生方法及び再生システム
1か月前
ダイハツ工業株式会社
水素製造装置
6日前
国立大学法人広島大学
水素の製造方法
1か月前
河合石灰工業株式会社
鱗片状ベーマイト造粒体及びその製造方法
17日前
任彩國際股ふん有限公司
遠赤外線放射材料及びその製造方法
12日前
セトラスホールディングス株式会社
酸化マグネシウム
25日前
セトラスホールディングス株式会社
酸化マグネシウム
25日前
株式会社豊田中央研究所
水素貯蔵システム
今日
株式会社豊田中央研究所
水素貯蔵システム
今日
株式会社豊田中央研究所
水素貯蔵システム
今日
出光興産株式会社
ハロゲン化リチウムの製造方法
14日前
東亞合成株式会社
水酸化カリウムの製造方法
今日
河西工業株式会社
多孔質体の製造方法及び多孔質体
24日前
テイカ株式会社
リサイクル酸化チタンの製造方法
12日前
信越化学工業株式会社
希土類複合酸化物粒子の製造方法
17日前
日本ゼオン株式会社
カーボンナノチューブ分散液およびその製造方法
12日前
三菱ケミカル株式会社
樹脂組成物、液状封止剤、封止材及び封止材の製造方法
20日前
トーホーテック株式会社
水素化チタン粉末及び、活性金属ろう材
1か月前
株式会社フジミインコーポレーテッド
リン酸チタン粉体の製造方法
1か月前
三菱重工業株式会社
炉設備
27日前
住友化学株式会社
リサイクル正極活物質の製造方法
4日前
住友化学株式会社
リサイクル正極活物質の製造方法
4日前
湖北融通高科先進材料集団股フン有限公司
酸化リチウム材料の製造方法及び酸化リチウム材料
1か月前
トヨタ自動車株式会社
P2型Na含有酸化物の製造方法
12日前
ケイワート・サイエンス株式会社
ケイ素化合物水溶液の製造方法
26日前
国立大学法人徳島大学
ゼオライトの製造方法
13日前
東ソー株式会社
窒化ガリウム粒子およびその製造方法
1か月前
続きを見る
他の特許を見る