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ハイブリッド熱化学法水素製造技術の研究開発; 1Nl/h規模試験装置の概要と試験計画

R&D of the thermo-chemical and electrolytic hybrid hydrogen production process; Brief specification of new experimental apparatus and test plan for 1Nl/h hydrogen production

高井 俊秀; 中桐 俊男; 稲垣 嘉之

Takai, Toshihide; Nakagiri, Toshio; Inagaki, Yoshiyuki

1Nl/h(2.8$$times$$10$$^{-7}$$Nm$$^{3}$$/s)規模の水素製造を目標としてハイブリッド熱化学法水素製造試験装置(1Nl/h規模試験装置)を製作した。水素製造量を増加させるにあたり、SO$$_{3}$$電解器及び亜硫酸電解器の性能向上を図るため、以下の機器開発を行った。SO$$_{3}$$電解器に使用する白金電極を取り付けたイットリア安定化ジルコニア(YSZ)製固体電解質管では、従来機用より長尺化したYSZ管7本を束状に配置することにより、コンパクト化かつ大電極面積化した。亜硫酸電解器については、新たに流動タイプの電解セルを採用し、電極面への亜硫酸供給量を増加させ、固体高分子膜に電極を接合した膜電極接合体(MEA)を用いて、単位体積あたりの電極表面積を増加させ高い電流密度が得られるようにした。本報告は、製作した1Nl/h規模試験装置の概要,性能評価試験結果及び今後の試験計画についてまとめたものである。

A new experimental apparatus by the thermo-chemical and electrolytic hybrid hydrogen production process was assembled for 1Nl/h (2.8$$times$$10$$^{-7}$$Nm$$^{3}$$/s) level hydrogen production. A SO$$_{3}$$ electrolysis cell and SO$$_{2}$$ solution electrolysis cell were developed to increase hydrogen production rate up to 1Nl/h (2.8$$times$$10$$^{-7}$$Nm$$^{3}$$/s). To achieve higher cell current and durability of the SO$$_{3}$$ cell, seven Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) electrolyte tubes with platinum plated electrode which have twice length in comparison with the former tube are employed Flow type cell with MEA is used for the SO$$_{2}$$ cell to increase cell current density. In this paper, outline of the newly developed experimental apparatus and future hydrogen production experimental plan are reported.

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