レーン水素製造会社

レーン式水素製造装置は、蒸気鉄法と水性ガス^{[ 1 ]}に基づいて水素を製造する装置であり、 1903年^{[ 2 ]}にイギリスの技術者ハワード・レーンによって発明された。

歴史

最初の商業用レーン水素製造装置は1904年に稼働を開始した。1913年までに、このプロセスによって年間8億5000万立方フィート（2400万m ³）の水素が製造された。^{[ 3 ]}

20世紀初頭、このプロセスは大量のガスを安価に製造できるため、飛行船用の水素ガス製造手段として利用されました。英国のいくつかの飛行船基地には水素製造装置が設置され、現場でガスを製造できるようになりました。しかし、効率的に稼働させるには熟練したオペレーターが必要であり、準連続プロセスで稼働させる必要がありました。競合するプロセスであるシリコールプロセスは、フェロシリコンを強力な水酸化ナトリウム溶液と反応させ、柔軟性という利点がありました。^{[ 4 ]}

1940年代には、レーン法は石油や天然ガスを原料とするより安価な水素製造方法に取って代わられました。^{[ 3 ]}

プロセスの説明

メッサーシュミット^{[ 5 ]}やバマグ型のような単一レトルトで水素を製造するのが一般的でしたが、レーン社は複数レトルト型を導入しました。レーン社の製造装置では、水性ガスを用いてレトルトを600～800℃まで加熱し、その後、水性ガスと空気をレトルト内で使用しました。蒸気鉄法では鉄が酸化されるため、新しい金属と交換する必要がありますが、レーン社の水素製造装置では、鉄を水性ガスで還元して金属状態に戻した後、再びプロセスを開始します。

化学反応は^{[ 3 ]}

_3Fe + _4H2O → _Fe3O4 + _4H2​

Fe ₃ O ₄ + 4CO → 3Fe + 4CO ₂

最終的な化学反応は次のようになります。

CO + H ₂ O → CO ₂ + H ₂

参照

• 鉄酸化物サイクル
• スポンジ鉄反応
• 水性ガス転化反応
• 水素技術のタイムライン
• 化学ループ燃焼

参考文献

1. 「1909年 - レーン社の水素製造装置」 。 2009年5月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年4月15日閲覧。
2. Hurst, S. (1939). 「蒸気アイロン法による水素の製造」. Oil & Soap . 16 (2): 29– 35. doi : 10.1007/BF02543209 . S2CID 92859052 . 
3. Fan, Liang-Shih (2011).化石エネルギーのための化学ループシステム. John Wiley & Sons. p. 36. ISBN 978-1118063132。
4. Burgess, AM 「飛行船用水素」 . Nevil Shute Norway Foundation . 2013年1月2日閲覧。
5. テイラー、ヒュー・S. (2008). 「蒸気からの水素（シングルレトルト）」 .工業用水素. 読書. p. 37. ISBN 978-1-4097-2892-4。