[发明专利]化学蓄热材料及其制备方法

说明书

提供在进行利用了钙及/或镁的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料中，能示出更高的反应率，实现在更低温下的蓄热的化学蓄热材料。化学蓄热材料同时包括钙及/或镁的氢氧化物及/或氧化物和作为锂化合物的锂的氢氧化物及锂的氯化物。所述锂的化合物的总量优选为相对于所述钙及/或镁的氢氧化物及/或氧化物为0．1～50 mol%。

技术领域

本发明涉及化学蓄热材料及其制备方法。

背景技术

近年来，由于二氧化碳排放限制而要求化石燃料的使用削减，除了各工序的节能化，推进排热的利用也是必要的。作为排热利用手段，已知有利用水的100℃以下的温水蓄热。但是，温水蓄热存在（1）由于存在放热损失不可能长时间的蓄热，（2）由于显热量小需要大量的水，蓄热设备的紧凑化困难，（3）输出温度对应于利用量为非定常，逐渐下降，等问题。因此，为了推进这样的排热的民生利用，需要开发效率更高的蓄热技术。

作为高效率的蓄热技术例如有化学蓄热法。化学蓄热法伴随着物质的吸附、水合等化学变化，从而与根据材料本身（水、熔融盐等）的潜热或显热的蓄热法相比，每单位质量的蓄热量变高。作为化学蓄热法，提出有通过大气中的水蒸气的吸附脱附的水蒸汽吸附脱附法、金属盐的氨吸收（氨络合物形成反应）、醇等有机物的吸附脱附的反应等。如果考虑对环境的负荷或装置的简便性，水蒸汽吸附脱附法最为有利。作为使用于水蒸汽吸附脱附法的化学蓄热材料，已知有氢氧化钙或氢氧化镁。

但是，氢氧化钙在100～400℃、氢氧化镁在100～300℃的低温区域中不发生有效的脱水反应，因而存在无法作为实用的蓄热材料起作用的问题。

为了解决该问题，专利文献1中提出了利用镁和从镍、钴、铜及铝构成的组中选出的至少一种金属成分的复合氢氧化物，从而在约100～300℃可以蓄热的化学蓄热材料。

进一步地，专利文献2中提出了，以改进专利文献1所记载的化学蓄热材料的蓄热量为目的，对镁或钙的氢氧化物添加氯化锂等吸湿性金属盐而制成的化学蓄热材料。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1 : 日本特开2007－309561号公报

专利文献2 : 日本特开2009－186119号公报 。

发明内容

发明要解决的问题：

根据专利文献1及2所公开的技术，尽管能够将蓄热工作温度以某种程度低温化，但例如要将工厂废热进行蓄热时等，工厂废热的温度区域在200～250℃或更低温区域，因而其蓄热工作温度并非足够低，难以高效地利用工厂废热，要求计划工作温度的更进一步的低温化。从蓄热效率的改良，或蓄热系统的适用温度区域的扩张等的方面来看，化学蓄热材料的工作温度的改良依然是重要的课题。

本发明鉴于上述现状，目的在于，提供在进行利用了钙及/或镁的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料中，能示出更高的反应率，实现在更低温下的蓄热的化学蓄热材料及其制备方法。

解决问题的手段：

为了解决上述的问题，本发明者们反复进行各种研究，发现了包括钙及/或镁的氢氧化物及/或氧化物的化学蓄热材料中，对钙及/或镁的氢氧化物及/或氧化物共同添加锂的氢氧化物和锂的氯化物而制成的组成物，作为化学蓄热材料能够实现在更低温下的蓄热，而得到了本发明。进一步地，本发明者们进行了认真研究，发现了对钙及/或镁的氢氧化物及/或氧化物添加的锂的氢氧化物和锂的氯化物的添加比例的范围进行特定，从而使反应温度的低温化更高效。