JP3844226B2 - Hydrogen production equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
炭化水素若しくは炭素を含有する反応性粒子を収容する反応室内に水蒸気を供給し、反応室内を高温化して反応性粒子と水蒸気とを反応させて水素含有ガスを生成する水素製造装置は公知である。
【0003】
一方、所定の反応性物質を収容せる反応室たる管体内のガスを衝撃波で急激圧縮して高温として反応性物質とガスとを反応させて所望のガスを生成する装置が、米国特許第2832666号に開示されている。この公知の装置は、反応器として回転軸に平行な複数の管体を有しており、一つの管体へ一端側から原料たる反応性物質が供給され、上記回転軸まわりに回転して上記管体が所定位置にくるとそこで管体内に反応性の高圧ガスが瞬間的に供給されて衝撃波を生じ、この衝撃波によってガスを急激圧縮して高温化せしめて反応性物質を反応させ、所望のガスが生成される。他の管体には、その間に、次のガス生成のために反応性物質が供給される。
【0004】
かかる装置には、複数の管体のそれぞれに、両端で回転軸の回転位置に対応して所定のプロセスを行なうように開閉弁を備え、又その開閉のための制御装置を有している。さらには、複数の管が回転軸周りに回転することを許容しつつ、反応性の高圧ガスや反応性物質の供給、生成ガスの取出そして排気を各管で次々に行なうための機構をも有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公知装置にあっては、反応器が一端から他端まで同一断面で延びる単なる円筒状の管体であるので、管体内を衝撃波による衝撃圧縮によって反応性物質とガスとの反応に充分な高温状態とするために管体を長尺化する必要があり、その結果、大型化を招いてしまう。小型化に際しては、反応器を不用意な形状とすると、管体内を伝播する衝撃波の波面が進行方向に直角な平面とならずに曲面となり、衝撃波による衝撃圧縮にムラが生じ、その結果、温度ムラを招き反応が不均一となってしまう。又、水素ガスを生成するには、どのような装置を構成すればよいのか明らかでない。
【0006】
更に、多くの管体及びそれぞれ開閉弁を必要とすること、これらを回転させる装置を必要とすること、回転位置に合わせて開閉動作を行なわなくてはならないこと、さらには、管体の回転を許容しつつ原料や高圧ガスの供給そして生成ガスの取出や排気を行なわなくてはならないこと、に起因して、機構が複雑化、大型化し、ひいては装置そして生成ガスのコストアップにつながる。
【0007】
本発明は、かかる事情に鑑み、構成が簡単で小型化を可能とし、波面の平面化の図られた衝撃波を用いて水素を製造することができる水素製造装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る水素製造装置は、炭化水素若しくは炭素を含有する反応性粒子と水蒸気との混合体を加熱して高温にすることにより上記反応性粒子と上記水蒸気を反応させて水素含有ガスを生成させ、該水素含有ガスから水素を分離して製造するようになっている。
【0009】
かかる水素製造装置において、本発明では、一端から他端に延びる管状に形成され反応性粒子及び水蒸気の混合体を衝撃圧縮するべく該混合体を収容する圧縮室と、該圧縮室内に反応性粒子を供給する反応性粒子供給手段と、上記圧縮室内に水蒸気を供給する水蒸気供給手段と、上記圧縮室の一端から上記圧縮室内に高圧ガスを間欠的に供給することにより衝撃波を発生させる衝撃波発生手段とを備え、上記圧縮室は、衝撃波の伝播方向で漸次断面を小さくして延びる収束部と、該収束部の該伝播方向上流側で該収束部の最大径部とほぼ同一断面で延びる管状の誘導部とを有し、上記誘導部は該誘導部の内径の0.5倍以上5倍以下の長さをもって延びていることを特徴としている。
【0010】
上記衝撃波発生手段が高圧ガスを瞬間的に上記圧縮室内に供給することによって発生する衝撃波を上記圧縮室の誘導部内に伝播させて該誘導部にて該衝撃波の波面を平面化した後に上記圧縮室の収束部で収束させて、上記圧縮室内の混合体を衝撃圧縮して高温に加熱することにより該混合体中の反応性粒子と水蒸気を反応させて水素含有ガスを生成させる。
【0011】
このような構成の本発明にあっては、衝撃波発生手段が圧縮室内に高圧ガスを瞬間的に供給することによって衝撃波を生ずる。この衝撃波は、上記圧縮室の誘導部が同一断面で延びているので、上記圧縮室の誘導部内を伝播する際に波面が徐々に平面化される。又、上記誘導部は該誘導部の内径の0.5倍以上5倍以下の長さをもって延びているので、上記衝撃波は十分に上記誘導部にて平面化される。このように、上記衝撃波は、波面が平面化された後に上記圧縮室の収束部で収束されて、炭化水素若しくは炭素を含有する反応性粒子と水蒸気とが混合されてなる混合体を収容する圧縮室内に伝播されて上記混合体を平坦衝撃波面で均一に衝撃圧縮する。平坦な波面で急激に圧縮された上記混合体の温度は均一に上昇して高温となって、上記反応性粒子と上記水蒸気が満遍なく反応して水素含有ガスを生成させる。
【0012】
本発明においては、圧縮室の一端が入口開口をなし、該圧縮室の入口開口をシリンダ内に配し、該シリンダ内で該圧縮室の入口開口と協働して該圧縮室の入口開口を間欠的に開閉するピストンを上記シリンダ内に配することにより上記衝撃波発生手段を形成すると、装置構成が簡単となる。その際、上記シリンダは上記ピストンに対して上記圧縮室の開口入口側の該シリンダ内部に高圧ガスが供給されるようにする。こうすることにより、上記ピストンが上記圧縮室の入口開口を間欠的に閉状態から開状態へとすることにより高圧ガスを瞬間的に噴出させることによって衝撃波を発生する。更にこの場合、ピストンに該ピストンから該圧縮室の中央部を通って圧縮室内部に向け突出する棒状若しくは略円錐状の突起部を形成すると、圧縮室の入口開口縁部とピストンとの間から圧縮室内へ供給される高圧ガスによる衝撃波の互いの干渉を防止し、衝撃波の波面の平面化が容易となるので誘導部の長さを短縮化でき小型化が図れる。
【0013】
又、圧縮室は、該圧縮室内の気流を旋回させるように、誘導部及び収束部の少なくとも一方の内壁に旋回羽根が設けられていることが好ましい。こうすることにより、圧縮室への高圧ガスの入り口の位置の影響を受けずに流れを周方向で均一化し、衝撃波の平面化の助長を図ることができ、収束部による昇温効果が向上するので、小型化が図れる。
【0014】
更に、圧縮室の収束部は、例えば、内径が他端に向けて小さくなるように円錐状、ラッパ状、又はログスパイラル状のいずれかに形成されている。
【0015】
又、衝撃波発生手段は、高圧ガスとして高圧水蒸気を圧縮室内に瞬間的に間欠噴射することにより衝撃波を発生するようになっていて、水蒸気供給手段を兼ねていると、設備費が安価となるので、好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
【0017】
図1の反応装置1において、軸線aを中心とする円筒形状のシリンダ2は密閉されており、内部にピストン3が上記軸線a方向に摺動自在に配されており、シリンダ2内の空間を加圧空間Pと背圧空間Bとに区分している。
【0018】
上記シリンダ2内には加圧空間Pに圧縮室たる収束管4が取り付けられている。該収束管4は上記シリンダ2の一方の端壁2Aを貫通してシリンダ2外へ延出している。この収束管4は、シリンダ2内にある入口開口4Aから図1右方に同一断面で延びる誘導部4Bと、同方向で漸次断面を小さくして延びる収束部4Cとを有している。誘導部4Bは、入口開口4Aの内径の0.5倍以上5倍以下の範囲内の長さ(軸線a方向の長さ)に設定されている。一方、収束部4Cの内壁には、本実施形態では、収束管4内の気流を旋回させるように、旋回羽根4Dが設けられている。又、上記収束部4Cには、該収束管4内への反応性粒子供給のための供給口5、生成ガス取出口6、排気口7が形成されており、所定時に開閉する制御弁5A,6A,7Aを備えている。入口開口4Aの部分はテーパ状になっている。
【0019】
上記ピストン3は、本実施形態では、金属板をプレス加工して軽量に作られており、シリンダ2に対し瞬時移動するのに好都合な低質量となっている。このピストン3は、シリンダ2の内壁と摺接するスカート部3Aと、上記加圧空間Pと背圧空間Bを区分する部分にテーパ部3Bとを有している。該テーパ部3Bは収束管4の入口開口4Aのテーパ部分と密に接するように好適なテーパとなっている。さらに、上記ピストン3とシリンダ2の他方の端壁2Bとの間には、弾性体としてのコイルばね8が配設されていて、ピストン3に背圧を与え収束管4の入口開口4Aに圧している。
【0020】
本実施形態では、ピストン3のスカート部3Aの外周面には、環状溝3Cが形成されていると共に、軸線1方向で該環状溝3Cの両側にはOリング溝3Dが形成されていて該溝3DにOリング3Eが収められている。一方、シリンダ2には上記環状溝3Cに連通する注水孔(図示せず)が形成され、上記環状溝3C、両Oリング3Dそしてシリンダ2の内面により形成される閉空間に上記注水孔を経て水が外部から充満されて水シールを形成している。上記環状溝3Cの幅、すなわち軸線aの方向の長さ寸法は、ピストン3が軸線a方向に往復動しても、上記環状溝3Cの幅内から上記注水孔が外れないように設定されている。かくして、上記水シールは、ピストン3とシリンダ2との間のシール、そして両者間の潤滑、さらには、冷却の機能を併せて発揮する。
【0021】
さらに、シリンダ2には、上記加圧空間Pに通ずる高圧ガス供給口9が、背圧空間Bに通ずる背圧ガス供給口10がそれぞれ形成されている。高圧ガス供給口9には弁9Aが設けられている。
【0022】
かかる本実施形態の反応装置1は水素ガスの製造のための他の諸装置と図2のごとく接続されている。
【0023】
反応装置1の高圧ガス供給口9は、例えばごみ焼却炉等の大型熱プロセス設備からの廃熱を利用する廃熱ボイラ11に接続されている。本実施形態では、廃熱ボイラ11が背圧ガス供給口10にも切換弁10Aを介して接続され、背圧ガスとして、廃熱ボイラ11からの高圧水蒸気の一部を用いるようになっている。高圧ガス供給口9のための弁9Aは、通常、開放されており、切換弁10Aはシーケンスに則り設定時に開となる。この切換弁10Aは、廃熱ボイラ11の高圧水蒸気の供給先を背圧ガス供給口10又は後述の白煙防止装置18のいずれかに切り換える。
【0024】
次に、反応性粒子供給口5には、反応性粒子としての廃プラスチックを他物質と分離後に破砕そして粉砕して廃プラスチック粉とした後に、これを所定時に制御弁5Aを介して供給する微粉化装置12が接続されている。
【0025】
一方、ガス取出口6は制御弁6Aを介してバッファタンク13、バグフィルタ14、そして分離装置15に接続されている。バッファタンク13は反応装置1からの高圧な水素含有ガスを一旦収容して圧力緩和するためのものである。バグフィルタ14は水素含有ガスから未反応の反応性粒子等を除去するものであり、除去された未反応の反応性粒子を帰還させて再利用するため、上述の微粉化装置12に接続されている。分離装置15は水素含有ガスを水素ガスとCOガスとに分離してそれぞれ取り出すためのものであり、圧力振動吸着(PSA)装置が用いられている。又、水素の分離は圧力振動吸着法にかぎらず膜分離等の他の方法を用いてもよい。
【0026】
又、排気口7は制御弁7Aを介してバッファタンク16、排ガス処理装置17、そして白煙防止装置18が接続されている。バッファタンク16は反応装置1の反応後に残留した水蒸気等の排ガスを一旦収容して圧力緩和するためのものである。排ガス処理装置17はこの排ガスを大気放出する前に可燃成分追い焚き、ダスト除去等の所定の処理をするようになっている。白煙防止装置18は上述の切換弁10Aの切換により廃熱ボイラ11からの水蒸気が供給されて排ガスの水滴発生を防止する。尚、本実施形態では、排気口7からのガスを利用して低圧ガスタービンを駆動して、エネルギの有効利用がなされている。
【0027】
次に、衝撃波を用いて水蒸気と反応性粒子としての廃プラスチック粉とを反応させて、所望ガスとして水素ガスを生成する例のもとに、本実施形態についての作動を説明する。
【0028】
図1において、高圧ガス供給口9からは開状態の弁9Aを経てシリンダ2の加圧空間P内に反応性の高圧ガスとしての高圧水蒸気が供給されている。上記弁9Aは、通常、開のままとなっている。又、図2に示す開状態の切換弁10Aを経て上記高圧水蒸気は背圧ガス供給口10Aへも供給されている。
【0029】
▲1▼ かかる状態で、シリンダ2の加圧空間Pそして背圧空間Bは上記高圧水蒸気で充満しており、ピストン3はコイルばね8の付勢力によって収束管4の入口開口4Aに圧せられていて、この入口開口4Aはピストン3によって閉じられている。
【0030】
▲2▼ 次に、収束管4へ供給口5から原料たる反応性粒子としての廃プラスチック粉を供給充填する。
【0031】
▲3▼ しかる後、切換弁10Aを瞬間的に開放し背圧空間Bを減圧する。したがって、加圧空間Pの圧力が背圧空間Bの圧力及びばね8の付勢力に勝って、ピストン3は背圧に抗して後退し、収束管4の入口開口4Aとの間に隙間が形成される。この隙間から高圧水蒸気が収束管4内に流入する。この瞬時の高圧水蒸気の流入によって収束管4内では衝撃波が発生する。この衝撃波は収束管4の誘導部4Bで波面を平面化され収束部4Cで収束される。このとき収束部4Cでは旋回羽根4Dによる気流の旋回によって衝撃波の波面の平面化がさらに図られる。このようにして収束管4内を伝播された衝撃波が、収束管4内へ入った水蒸気を廃プラスチック粉と共に瞬時に圧縮して昇温せしめ、この瞬時に反応が行なわれ、水素ガスが生成される。
【0032】
▲4▼ 水素含有ガスが、次の瞬間に生成ガス取出口6から取り出されると共に、背圧として高圧水蒸気が再び背圧空間Bへ供給され、ピストン3は再び収束管4の入口開口4Aを閉じる。又、反応装置1では、収束管4内の水蒸気等の排ガスが排気口7から排出される。ガス取出口6からの水素含有ガスは、バッファタンク13で圧力緩和された後にバグフィルタ14で未反応の反応性粒子等を除去され、そして分離装置15で水素ガスとCOガスとに分離される。このときバグフィルタ14で除去された反応性粒子は微粉化装置12に帰還されて再利用される。一方、排気口7から排出されたガスは、バッファタンク16で圧力緩和された後に排ガス処理装置17で所定の処理をされ、白煙防止装置18で処理され、大気放出される。
【0033】
ここで、他の実施形態について図3にもとづき説明する。
【0034】
図3に示すように、ピストンは、ピストンから収束管44の収束部44Cに該収束管44の中央部を通って突出する棒状の突起部が形成されているピストン33としてもよい。こうすることにより、収束管の入口開口の縁部とピストンとの間から収束管内へ高圧水蒸気が噴射されて供給される際に、その噴射による衝撃波同士の衝突を防止できるので、衝撃波の波面の平面化が容易となる。尚、本例では、収束管44の収束部44Cの内壁形状を図3で実線に示す如くテーパ状としたが、内径が他端に向けて小さくなっていればこれに限らず、他の形状例えば図3で二点鎖線で示す如くラッパ状44C1又はログスパイラル状44C2であってもよい。
【0035】
又、本発明装置では、旋回羽根は、収束管内の気流を旋回できれば、誘導部及び収束部の少なくとも一方の内壁に設けることができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明は、以上のごとく、衝撃波は誘導部で波面が平滑化された後に収束部で収束されるので、衝撃波による衝撃圧縮にムラを生じることなく衝撃圧縮による昇温効果を向上させることができ、小型化を図ることができる。誘導部の長さが内径の0.5倍以上であるので、衝撃波発生手段による衝撃波の波面が十分に平面化される。又、誘導部の長さが5倍以下であるので、不要な大型化を招くこともない。従って、構成が簡単で小型化を可能とし、波面の平面化の図られた衝撃波を用いて水素を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての水素製造装置のための反応装置の断面図である。
【図2】図1の反応装置を用いた水素製造装置の全体構成を示す図である。
【図3】本発明の他の実施形態として圧縮室とピストンの形状を示す図である。
【符号の説明】
2 シリンダ
3 ピストン
4 収束管(圧縮室)
4A 入口開口
4B 誘導部
4C 収束部
11 廃熱ボイラ(水蒸気供給手段)
12 微粉化装置(反応性粒子供給手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydrogen production apparatus.
[0002]
[Prior art]
A hydrogen production apparatus is known in which water vapor is supplied into a reaction chamber containing reactive particles containing hydrocarbons or carbon, and the reaction chamber is heated to react the reactive particles with water vapor to generate a hydrogen-containing gas. .
[0003]
On the other hand, an apparatus for generating a desired gas by reacting a reactive substance and a gas at a high temperature by abruptly compressing a gas in a tube serving as a reaction chamber containing a predetermined reactive substance with a shock wave is disclosed in US Pat. No. 2,832,666. Is disclosed. This known apparatus has a plurality of pipes parallel to a rotation axis as a reactor, and a reactive substance as a raw material is supplied to one pipe from one end side, and rotates around the rotation axis. When the tube reaches a predetermined position, a reactive high-pressure gas is instantaneously supplied into the tube to generate a shock wave. The shock wave rapidly compresses the gas and raises the temperature to react the reactive substance. Gas is generated. In the meantime, the other tubes are fed with reactive substances for the next gas production.
[0004]
In such a device, each of the plurality of pipes is provided with an opening / closing valve so as to perform a predetermined process corresponding to the rotational position of the rotating shaft at both ends, and has a control device for opening / closing the valve. Furthermore, it has a mechanism for supplying a reactive high-pressure gas and a reactive substance, taking out a generated gas, and exhausting each pipe one after another while allowing a plurality of pipes to rotate around a rotation axis. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above known apparatus, the reactor is a simple cylindrical tube extending from one end to the other end in the same cross section, so that the reaction between the reactive substance and the gas is performed in the tube by shock compression with a shock wave. In order to obtain a sufficiently high temperature state, it is necessary to lengthen the tube, resulting in an increase in size. When downsizing the reactor, if the reactor is inadvertently shaped, the wave front of the shock wave propagating in the tube will not be a plane perpendicular to the direction of travel, but will become a curved surface, resulting in uneven shock compression due to the shock wave. Unevenness is caused and the reaction becomes non-uniform. Moreover, it is not clear what kind of apparatus should be configured to generate hydrogen gas.
[0006]
Furthermore, many tubes and their respective open / close valves are required, a device for rotating them is required, the opening / closing operation must be performed in accordance with the rotational position, and the tube is rotated. Due to the fact that raw materials and high-pressure gas must be supplied and the generated gas must be taken out and exhausted while allowing, the mechanism becomes complicated and large in size, which leads to an increase in the cost of the apparatus and the generated gas.
[0007]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a hydrogen production apparatus capable of producing hydrogen using a shock wave that has a simple configuration and can be miniaturized and whose wavefront is flattened.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The hydrogen production apparatus according to the present invention generates a hydrogen-containing gas by reacting the reactive particles with the water vapor by heating a mixture of the reactive particles containing hydrocarbon or carbon and the water vapor to a high temperature. Thus, hydrogen is separated from the hydrogen-containing gas for production.
[0009]
In such a hydrogen production apparatus, in the present invention, a compression chamber that is formed in a tubular shape extending from one end to the other end and accommodates the mixture of reactive particles and water vapor for impact compression, and the reactive particles in the compression chamber Reactive particle supply means for supplying water, steam supply means for supplying water vapor into the compression chamber, and shock wave generation means for generating shock waves by intermittently supplying high-pressure gas from one end of the compression chamber into the compression chamber The compression chamber includes a converging portion extending in a gradually decreasing cross section in the propagation direction of the shock wave, and a tubular portion extending substantially in the same cross section as the maximum diameter portion of the converging portion on the upstream side in the propagation direction of the converging portion. A guide portion, and the guide portion extends with a length of 0.5 to 5 times the inner diameter of the guide portion.
[0010]
After the shock wave generating means instantaneously supplies a high pressure gas into the compression chamber, the shock wave generated in the induction portion of the compression chamber is propagated into the induction portion and the wave front of the shock wave is planarized at the induction portion. The mixture in the compression chamber is caused to converge, and the mixture in the compression chamber is impact-compressed and heated to a high temperature, whereby the reactive particles in the mixture react with water vapor to generate a hydrogen-containing gas.
[0011]
In the present invention having such a configuration, a shock wave is generated when the shock wave generating means instantaneously supplies high-pressure gas into the compression chamber. Since the induction part of the compression chamber extends in the same cross section in the shock wave, the wave front is gradually flattened when propagating through the induction part of the compression chamber. Further, since the guiding portion extends with a length not less than 0.5 times and not more than 5 times the inner diameter of the guiding portion, the shock wave is sufficiently planarized by the guiding portion. As described above, the shock wave is converged at the converging portion of the compression chamber after the wave front is planarized, and the compressed wave containing the mixture of the reactive particles containing hydrocarbon or carbon and water vapor is accommodated. Propagated into the room, the mixture is impact-compressed uniformly with a flat shock wave front. The temperature of the mixture rapidly compressed with a flat wavefront rises uniformly to a high temperature, and the reactive particles and the water vapor uniformly react to generate a hydrogen-containing gas.
[0012]
In the present invention, one end of the compression chamber forms an inlet opening, the inlet opening of the compression chamber is disposed in the cylinder, and the inlet opening of the compression chamber is formed in cooperation with the inlet opening of the compression chamber in the cylinder. If the shock wave generating means is formed by arranging a piston that opens and closes intermittently in the cylinder, the configuration of the apparatus becomes simple. At that time, the cylinder supplies high pressure gas to the inside of the cylinder on the opening inlet side of the compression chamber with respect to the piston. By doing so, the piston intermittently changes the inlet opening of the compression chamber from the closed state to the open state, thereby generating a shock wave by instantaneously ejecting the high-pressure gas. Further, in this case, when a rod-like or substantially conical protrusion protruding from the piston through the center of the compression chamber toward the inside of the compression chamber is formed on the piston, it is from between the inlet opening edge of the compression chamber and the piston. It is possible to prevent the shock waves from interfering with each other by the high-pressure gas supplied into the compression chamber, and to facilitate the flattening of the wave front of the shock wave, thereby reducing the length of the guiding portion and reducing the size.
[0013]
The compression chamber is preferably provided with a swirl vane on the inner wall of at least one of the guiding portion and the converging portion so as to swirl the airflow in the compression chamber. By doing so, the flow can be made uniform in the circumferential direction without being affected by the position of the entrance of the high-pressure gas to the compression chamber, the flattening of the shock wave can be promoted, and the temperature rise effect by the converging part is improved. Therefore, the size can be reduced.
[0014]
Furthermore, the converging part of the compression chamber is formed in any one of a conical shape, a trumpet shape, or a log spiral shape so that the inner diameter becomes smaller toward the other end, for example.
[0015]
Further, the shock wave generating means generates a shock wave by instantaneously intermittently injecting high pressure steam as a high pressure gas into the compression chamber. ,preferable.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0017]
In the
[0018]
A converging tube 4 as a compression chamber is attached to the pressure space P in the
[0019]
In the present embodiment, the
[0020]
In the present embodiment, an
[0021]
Further, the
[0022]
The
[0023]
The high-pressure
[0024]
Next, after the waste plastic as reactive particles is separated from other substances and crushed and pulverized into a waste plastic powder, the reactive
[0025]
On the other hand, the gas outlet 6 is connected to a buffer tank 13, a
[0026]
The
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described based on an example in which water vapor is reacted with waste plastic powder as reactive particles using shock waves to generate hydrogen gas as the desired gas.
[0028]
In FIG. 1, high-pressure steam as a reactive high-pressure gas is supplied from a high-pressure
[0029]
(1) In this state, the pressurized space P and the back pressure space B of the
[0030]
{Circle around (2)} Next, waste plastic powder as reactive particles as a raw material is supplied and filled into the converging tube 4 from the
[0031]
(3) Thereafter, the switching
[0032]
(4) The hydrogen-containing gas is taken out from the product gas outlet 6 at the next moment, and high-pressure steam is supplied again to the back pressure space B as a back pressure, and the
[0033]
Here, another embodiment will be described with reference to FIG.
[0034]
As shown in FIG. 3, the piston may be a
[0035]
In the device of the present invention, the swirl vane can be provided on the inner wall of at least one of the guiding portion and the converging portion as long as the air flow in the converging tube can be swirled.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the shock wave is converged at the converging part after the wave front is smoothed at the induction part, so that the temperature rise effect by the shock compression can be improved without causing unevenness in the shock compression by the shock wave. Therefore, the size can be reduced. Since the length of the guide portion is 0.5 times or more of the inner diameter, the wave front of the shock wave by the shock wave generating means is sufficiently flattened. Moreover, since the length of the guiding portion is 5 times or less, unnecessary increase in size is not caused. Therefore, hydrogen can be produced using a shock wave that has a simple configuration and can be miniaturized, and whose wavefront is flattened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reaction apparatus for a hydrogen production apparatus as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a hydrogen production apparatus using the reaction apparatus of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the shape of a compression chamber and a piston as another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2
12 Micronizer (Reactive particle supply means)
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002212321A JP3844226B2 (en) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Hydrogen production equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002212321A JP3844226B2 (en) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Hydrogen production equipment |
Publications (2)
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