熱化学的水素製造プロセスにおける平衡物性の測定

热化学制氢过程中平衡物理性质的测量

• 批准号: 62603552
• 负责人: 越智 健二
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62603552/
• 关键词: 熱化学水素製造法; 気液平衡; 臭素〜臭化水素〜水系; 耐圧ガラス製気液平衡測定装置

水の熱化学分解法による水素製造を目的として提案された幾多のプロセスのうち, "UT-3"は運転の連続化が容易であることから, 工業的に重要なプロセスとして注目されており, その実用化に向けて基礎研究が盛んに進められている. しかし, UT-3プロセスにおけるサイクル流体としてのBr_2〜HBr〜H_2O3成分混合物の成分分離・濃縮操作ならびに熱回収操作に必須の平衡物性(気液平衡関係)に関しては, 研究が立後れている. 本研究はこのような実情に鑑み, 上記サイクル流体の気液平衡関係を, 実用プラントで予想される操作範囲(圧力:常圧〜20気圧, 温度:常温〜250°C)で実測・相関することを目的として着手されたものである. このため本年度は金属腐食性に富む対象混合物を加圧, 加温下で安全に取り扱うことのできる気液平衡測定措装置の開発ならびに測定システムの確立をめざして研究を行なった. 装置の開発にあたっては対象物質の特殊性から従来の金属製耐圧装置の適用が不可能である点を考慮して, 新たにガラスとテフロンを主体とする気液平衡測定機構を考案した. すなわち, 耐圧ガラス製シリンダー状の平衡セルを金属製オートクレーブ内に設置し, シリンダ内の測定試料部をテフロン製のピストンで封じ, シリンダ内外の圧力をバランスさせて, 加圧下でもガラスへの負荷が軽減される仕組みを採用した. この方式は平衡試料を採取する際, ピストンの移動(圧力差0.5気圧)によって試料部の圧力が一定に保持される点をも考慮したものである. またサンプリングシステムはテフロンを主体として配管した. 平衡セルの耐圧ならびに昇温のテストを行ない, 圧力についてはサンプリング配管も含めて20気圧まで, また温度については約170°Cまで使用可能であることを確認した. 現在本測定装置を用いてBr_2, HBr, H_2O各純物質の蒸気圧ならびにBr_2〜H_2O, HBr〜H_2Oの各2成分混合物の気液平衡を測定している.

The thermochemical decomposition of water is an important method for the production of water element. It is easy to transport and convert "UT-3" into water element. It is important for industry to pay attention to the application of water element. The equilibrium physical properties (gas-liquid equilibrium relationship) necessary for the separation and concentration of Br_2 ~ HBr ~ H_2O_3 component mixtures and thermal recovery operations were studied. This study is aimed at identifying the actual conditions, recording the gas-liquid equilibrium relationship of the fluid, and using the expected operating range (pressure: normal pressure ~ 20 ° C, temperature: normal temperature ~ 250°C) to measure the correlation between the two purposes. This year, the development and establishment of a liquid equilibrium measurement device for the safe extraction of metal corrosive rich image mixtures under elevated pressure and temperature were studied. The development of the device is based on the particularity of the image substance, the application of the metal pressure resistant device, the impossibility of the application, and the consideration of the new gas and liquid balance measurement mechanism. The pressure inside the test sample part is controlled by the pressure inside and outside the test sample part. The pressure inside and outside the test sample part is controlled by the pressure inside and outside the test sample part. The pressure inside and outside the test sample part is controlled by the pressure inside and outside the test sample part. This method is to consider the point at which the pressure of the sample part should be kept constant when the sample is balanced (pressure difference of 0.5 ° C). The main body of the game is the game. Balance the pressure resistance and temperature rise of the pipe, pressure resistance and temperature resistance of about 20 ° C, temperature resistance and temperature resistance of about 170°C. In this paper, the apparatus is used to determine the vapor pressure of pure Br_2, HBr, H_2O and the vapor liquid equilibrium of mixtures of Br_2 ~ H_2O, HBr ~ H_2O.