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公開番号2025112058
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006124
出願日2024-01-18
発明の名称水素製造プラント及び水素製造方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 9/00 20210101AFI20250724BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】水素製造プラントの安全性を向上させることを目的とする。
【解決手段】水素製造プラント1は、水素含有ガスを製造する固体酸化物形電解セル(Solid Oxide Electrolysis Cell:SOEC)10と、SOEC10で製造された水素含有ガスが内部に導入され、導入された水素含有ガスを大気へ放出する放出スタック30と、を備えている。放出スタック30は、内部に導入された水素含有ガスに対して、水素含有ガスを冷却する冷却水を供給するスプレー部32を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素含有ガスを製造する製造部と、
前記製造部で製造された水素含有ガスが内部に導入され、導入された水素含有ガスを大気へ放出する放出部と、を備え、
前記放出部は、内部に導入された水素含有ガスに対して、水素含有ガスを冷却する冷却用流体を供給する冷却用流体供給部を有する水素製造プラント。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記製造部へ供給する蒸気を生成する蒸気生成部と、
前記蒸気生成部で生成された蒸気を前記製造部へ導く第１蒸気配管と、
前記蒸気生成部で生成された蒸気を前記放出部へ導く第２蒸気配管と、を備え、
前記放出部は、大気に向かって開口する放出開口と、前記第２蒸気配管を介して供給された蒸気を利用して前記放出開口からの大気の流入を抑制するシール部と、を有する請求項１に記載の水素製造プラント。
【請求項３】
前記放出部は、前記冷却用流体供給部から供給される冷却用流体の量を調節する冷却用流体調節部と、前記冷却用流体によって冷却後の水素含有ガスの温度を検出する温度検出部と、を有し、
前記温度検出部が検出した水素含有ガスの温度に基づいて、前記冷却用流体調節部を制御する制御部を備える請求項１に記載の水素製造プラント。
【請求項４】
前記放出部は、前記冷却用流体供給部から供給される冷却用流体の量を調節する冷却用流体調節部と、前記水素含有ガスが凝縮することで生成される凝縮水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留される凝縮水の液面レベルを検出するレベル検出部と、を有し、
前記レベル検出部が検出した液面レベルに基づいて、前記冷却用流体調節部を制御する制御部を備える請求項１に記載の水素製造プラント。
【請求項５】
窒素供給部からの窒素ガスを前記製造部へ導く第１窒素配管と、
前記窒素供給部からの窒素ガスを前記放出部へ導く第２窒素配管と、を備える請求項１に記載の水素製造プラント。
【請求項６】
前記放出部は、前記水素含有ガスの一部が凝縮することで生成される凝縮水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留されている凝縮水を系外へ排出する排出部と、を有し、
前記排出部は、Ｕ形状を有し、内部に液体が充填されているＵ形状配管を有する請求項１に記載の水素製造プラント。
【請求項７】
水素含有ガスを製造する製造工程と、
前記製造工程で製造された水素含有ガスを放出部の内部に導入する導入工程と、
前記放出部の内部に導入された水素含有ガスに対して冷却用流体を供給する供給工程と、
前記放出部の内部に導入された水素含有ガスを大気へ放出する放出工程と、を備える水素製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素製造プラント及び水素製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年のカーボンニュートラルの流れの中、様々な用途で水素が利用されている。このため、水素を製造する設備が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、酸水素ガスと液化石油ガスとの混合ガスを発生する混合ガス発生部と、上記混合ガス発生部で発生した混合ガスの湿度を減少させる減湿部とを備える減湿装置が記載されている。特許文献１に記載の混合ガス発生部は、電気分解により酸水素ガスを生成する電解槽等を備えている。また、減湿部は、混合ガスに含まれる水分を気液接触により除去する気液接触槽と、上記気液接触槽において混合ガスに接触させる液体を冷却する冷却器とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－２２３５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水素を製造する設備では、設備の起動時や緊急停止時等に、水素を大気へ放出する場合がある。このため、水素製造設備に、水素を大気へ放出する放出部を設けることが考えられている。水素は高温となることで自己着火する可能性があることから、水素を大気へ放出する放出部においても安全性を向上することが求められる。
しかしながら、特許文献１に記載の減湿装置は、生成された水素含有ガスを大気へ放出する放出部を備えておらず、特許文献１では放出部を有する装置の安全性について考慮されていない。
【０００６】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、安全性を向上させることができる水素製造プラント及び水素製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の水素製造プラント及び水素製造方法は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る水素製造プラントは、水素含有ガスを製造する製造部と、前記製造部で製造された水素含有ガスが内部に導入され、導入された水素含有ガスを大気へ放出する放出部と、を備え、前記放出部は、内部に導入された水素含有ガスに対して、水素含有ガスを冷却する冷却用流体を供給する冷却用流体供給部を有する。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る水素製造方法は、水素含有ガスを製造する製造工程と、前記製造工程で製造された水素含有ガスを放出部の内部に導入する導入工程と、前記放出部の内部に導入された水素含有ガスに対して冷却用流体を供給する供給工程と、前記放出部の内部に導入された水素含有ガスを大気へ放出する放出工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、水素製造プラントの安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態に係る水素製造プラントを示す概略構成図である。
本開示の実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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