[發(fā)明專利]氫制造用部件和氫制造裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680072512.6
• 申請(qǐng)日: 2016-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN108367917B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秋山雅英;大隈丈司
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京瓷株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C01B3/06
• 分類號(hào): C01B3/06;C01D17/00;C01G25/02;C01G49/00;C04B35/50
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張毅群

氫制造用部件由陶瓷復(fù)合體構(gòu)成，所述陶瓷復(fù)合體是平均粒徑為5nm～200nm的多個(gè)陶瓷粒子分散在具有與該陶瓷粒子不同的組成的多孔的絕緣體中而成的。陶瓷粒子以選自AXO_3±δ(其中，0≤δ≤1；A：稀土類元素、堿土類元素和堿金屬元素中的至少一種；X：過渡金屬元素和準(zhǔn)金屬元素中的至少一種；O：氧)、氧化鈰和氧化鋯的組中的至少1種作為主成分。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及氫制造用部件和氫制造裝置。

背景技術(shù)

近年來，作為與礦物燃料的消耗相伴的二氧化碳的增加導(dǎo)致的全球變暖等問題的解決方案，不排放二氧化碳的清潔可再生能源替代礦物燃料而受到關(guān)注。

不用擔(dān)心作為可再生能源之一的太陽能會(huì)枯竭。另外，還能有助于削減溫室效應(yīng)氣體。在這樣的狀況下，從太陽光中尋求一次能源、并用氫維持二次能源的形式是理想的清潔能源體系之一，當(dāng)務(wù)之急是該體系的確立。

例如，作為將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的方法之一，提出了將氧化鈰(CeO₂)等陶瓷部件用作反應(yīng)體系載體。其利用反應(yīng)體系載體上發(fā)生的兩階段水分解反應(yīng)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

具體而言，首先，在第一步驟中，使用太陽能將作為反應(yīng)體系載體的陶瓷部件加熱至1400℃～1800℃。在該第一步驟中，該陶瓷部件被還原而產(chǎn)生氧。

接著，在第二步驟中，將還原后的陶瓷部件冷卻至300℃～1200℃。在該第二步驟中，使陶瓷部件與水發(fā)生反應(yīng)。此時(shí)，還原后的陶瓷部件被氧化而產(chǎn)生氫。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-263165號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的氫制造用部件是由陶瓷復(fù)合體構(gòu)成的氫制造用部件，上述陶瓷復(fù)合體是平均粒徑為5nm～200nm的多個(gè)陶瓷粒子分散在具有與該陶瓷粒子不同的組成的多孔的絕緣體中而成的，上述陶瓷粒子以選自AXO_3±δ(其中，0≤δ≤1；A：稀土類元素、堿土類元素和堿金屬元素中的至少一種；X：過渡金屬元素和準(zhǔn)金屬元素中的至少一種；O：氧)、氧化鈰和氧化鋯的組中的至少1種作為主成分。

本申請(qǐng)的氫制造裝置具備：接受太陽能而發(fā)生氧化/還原反應(yīng)的反應(yīng)部；向該反應(yīng)部中供給水的供水部；以及，回收由上述反應(yīng)部產(chǎn)生的氫氣的回收部，上述反應(yīng)部設(shè)置有上述氫制造用部件。

附圖說明

圖1是示意性地示出本申請(qǐng)的氫制造用部件的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。

圖2示出本實(shí)施方式的其它方式，是示出在陶瓷復(fù)合體上設(shè)置有光吸收部件的氫制造用部件的示意圖，(a)是光吸收部件為含金屬粒子復(fù)合體的情況，(b)是光吸收部件為金屬系膜層疊體的情況。

圖3是示出相對(duì)于圖2的(a)、(b)所示的氫制造用部件分別設(shè)置有金屬膜的構(gòu)成的截面示意圖。

圖4是示意性地示出使本實(shí)施方式的氫制造裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的截面圖，(a)是由氫制造用部件生成了氧的狀態(tài)，(b)是由該氫制造用部件生成了氫的狀態(tài)。

圖5是示意性地示出反應(yīng)部的外觀結(jié)構(gòu)的立體圖。(a)是平板型、(b)是同軸類型的中空?qǐng)A筒型、(c)是非同軸類型的中空?qǐng)A筒型。

圖6示出本實(shí)施方式的氫制造裝置的其它方式，是示出與圖4所示的氫制造裝置內(nèi)的反應(yīng)部鄰接地設(shè)置有氫吸儲(chǔ)部件的構(gòu)成的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1是示意性地示出本申請(qǐng)的氫制造用部件的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。本實(shí)施方式的氫制造用部件由陶瓷復(fù)合體5構(gòu)成，上述陶瓷復(fù)合體5是微小的陶瓷粒子1分散在多孔的絕緣體3中而成的。