[发明专利]氢气产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于使铝和碱性水溶液反应得到氢气的装置。

背景技术

作为产生氢气的方法，使铝接触氢氧化钠的水溶液等的碱性水溶液的方法在原理上是公知的。

本申请人利用该原理，提出了使用干馏处理铝类包装材料而回收的箔状铝的氢气产生装置（专利文献1）。

本发明进一步改善、稳定上述发明，提出能够得到氢气的氢气产生装置。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2009-107895号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

本发明的目的为提供具有简单构造且容易控制氢气产生量的氢气产生装置。

[解决问题的方法]

本发明涉及的氢气产生装置为使铝与碱性水溶液反应产生氢气的氢气产生装置，其特征在于，所述氢气产生装置具备用于投入铝产生氢气的反应容器部和用于预先贮留所述碱性水溶液的贮留容器部，能够通过连通部连通所述反应容器部的底部侧与贮留容器部的底部侧，如果反应容器内的氢气压力升高，则反应液流回贮留容器部侧。这里的反应容器部与贮留容器部可以分别是单独的容器，也可以将一体的容器分隔开而形成反应容器部与贮留容器部。

所谓的“能够通过连通部连通反应容器部的底部侧与贮留容器部的底部侧”是指以如下方式连通：在反应开始时，用阀门等阻断连通部，贮留容器部比反应容器部的液面高，打开阀门等后，利用在贮留容器部所贮留的碱性水溶液的水压，该碱性水溶液流入反应容器部侧与铝反应，氢气量增多，容器内的氢气压力升高后，利用该氢气压力，在反应容器部积存的反应中的碱性水溶液被压回贮留容器部侧，由此抑制氢气的产生量。

因此，连通部也可以在靠近容器底部的侧面上连通，不必一定从底面连通。

此外，在底部侧连通反应容器部与贮留容器部时，也可以从反应容器部的上部侧取出氢气，使得贮留容器部的上侧空间部与大气连通。

而且，当使贮留容器部的上侧空间部与大气成密闭状态时，如果将该贮留容器的上侧空间部与反应容器部的上侧空间部连通，则能够在谋求反应容器部的上侧空间部的氢气压力与贮留容器部的上侧空间部的空气压力的平衡的同时产生氢气。

这时，在反应容器部或/和贮留容器部具有安全阀，也可以控制反应氢气压力不使其升高到所规定的以上。

本发明中，使得反应容器部与贮留容器部的连通部具有过滤器装置，则能够防止反应液从反应容器部逆流回贮留容器部侧时，反应中的铝混入贮留容器部侧。

在本发明涉及的装置中，如果在反应容器部或贮留容器部设置压力计的同时将阀门类设为电磁阀门，则能够自动控制，在自动补给减少的水的同时连续运转。

此外，也可以在氢气产生装置以外的气体产生装置中应用。

本发明中，在产生氢气的原料中使用的铝的形态没有限制，作为例子可以举出能够投入反应容器部大小的块状、粒状、片状等。

在产生氢气的原材料中使用的铝中，使用铝箔等薄的铝时，铝箔会与氢气气体一起上浮，存在反应性下降的可能。

因此，在这样的铝原材料的情况下，可以在反应容器部内设置多孔板等铝上浮防止单元。

本发明中使用的碱性液体只要是pH13以上的碱性液体即可，并不限于氢氧化钠、氢氧化钾等化学物质。

另外，氢氧化钠、氢氧化钾等的单独碱金属的水溶液，存在与铝的反应起始速度慢，随着反应时间的流逝氢气产生量变少的情况。

因此，如果单独或组合使用Fe₂(SO₄)₃、FeCl₃、Fe(NH₄)(SO₄)₂、(NH₄)₂F₂(SO₄)₂、MgCl₂、Ag₃SO₄、Co(NO₃)₂、K₂CO₃、CuSO₄、ZnSO₄、NaF、Na₂SO₄、Na₃PO₄、NaClO₄作为氢气产生催化剂，则提高氢气产生的响应性，一旦铝与反应液接触则立刻开始产生氢气，并且与铝的反应率高。

[发明效果]