(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排熱を有効に回収活用する排熱回収方法において、
蟻酸メチルを分解してメタノールを生成するとともに、その生成時に温排水の熱を吸収して回収し、
上記メタノール生成時の未反応蟻酸メチルと生成メタノールとの混合物を燃焼排ガスの熱で改質して改質ガスを発生させるとともに、その改質時に燃焼排ガスの熱を吸収して回収し、
上記改質ガスを燃焼させることにより、上記温排水の熱および燃焼排ガスの熱を放出する、
ことを特徴とする排熱回収方法。
【請求項２】
上記改質ガスとして得られる水素ガスを採集し水素ガス供給源として活用する、請求項１に記載の排熱回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、排熱を有効に回収活用する排熱回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電所や工場等からの温排水は、十分冷却されることなく暖かいまま排水されることがあった。
【０００３】
また、温排水が高温の場合は、その熱は工場内等で有効に回収されているものの、その熱回収によって低温（例えば５０℃以下）となった温排水は、利用価値が少ないため、現状ではそのまま排水される場合が多い。
【０００４】
また、工場における燃焼ガスや、地域冷暖房における燃焼ガスは、温度が２００〜３００℃程度まで低下するまでは有効に活用されているものの、２００〜３００℃程度まで低下するとそのまま大気中に放出される場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の温排水のように、十分冷却されることなく排水されると、排出先の海や川のその領域の熱環境が変化し、生態系が乱され、環境汚染を引き起こす要因となっていた。
【０００６】
また、温排水がたとえ低温であっても、その排出は、とりもなおさず、熱エネルギを捨てていることとなり、エネルギの回収が十分でなく、省エネの点で問題を有していた。
【０００７】
また、燃焼ガスの場合も、２００〜３００℃で放出されると、その熱放出は、上記の温排水の場合と同様に、熱エネルギを捨てていることとなり、エネルギの回収が十分でなく、省エネの点で問題を有していた。
【０００８】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、温排水による環境汚染を防止するとともに、温排水や燃焼ガスからの熱回収を十分に行うことができ、省エネルギを実現することができる排熱回収方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、排熱を有効に回収活用する排熱回収方法において、蟻酸メチルを分解してメタノールを生成するとともに、その生成時に温排水の熱を吸収して回収し、上記メタノール生成時の未反応蟻酸メチルと生成メタノールとの混合物を燃焼排ガスの熱で改質して改質ガスを発生させるとともに、その改質時に燃焼排ガスの熱を吸収して回収し、上記改質ガスを燃焼させることにより、上記温排水の熱および燃焼排ガスの熱を放出する、ことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の構成に加えて、上記改質ガスとして得られる水素ガスを採集し水素ガス供給源として活用する、ことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１はこの発明の排熱回収方法の一例を示す説明図である。この発明の排熱回収方法は、排熱を有効に回収活用する方法であり、ここでは、火力発電所４において排出される比較的低温（例えば５０℃以下）の温排水の熱の一部Ｑ１、および地域冷暖房を実施している民生地域７で発生する燃焼排ガスの熱の一部Ｑ２を回収し活用する。
【００１５】
図において、タンカー１には、天然ガスから生成したメタノール（ＣＨ3ＯＨ)が液体の状態で積載されている。港近傍の工場２では、このメタノールを受け取って、次の化学反応式（１）に従って蟻酸メチル（ＨＣＯＯＣＨ3）を生成する（ステップ▲１▼）。なお、この蟻酸メチルの生成にあたっては、その工場２で発生する排熱またはメタノール自身の燃焼熱を利用している。
【００１６】
２ＣＨ3ＯＨ→ＨＣＯＯＣＨ3＋２Ｈ2 ・・・・・・・（１）
【００１７】
この液状の蟻酸メチルは、工場２から火力発電所４近傍または火力発電所４内に設置された排熱回収室５に、パイプライン３を通って送り込まれる。
【００１８】
この火力発電所４では、海水を発電時の熱を冷却するために用いており、この海水を、例えば５０℃以下の比較的低い温度の温排水として排出している。
【００１９】
排熱回収室５では、パイプライン３を通って送り込まれてきた蟻酸メチルを、次の化学反応式（２）に従って分解し、メタノールを生成する。
【００２０】
ＨＣＯＯＣＨ3→ＣＯ＋ＣＨ3ＯＨ     ・・・・・・・（２）
【００２１】
そして、排熱回収室５では、そのメタノール生成時に、火力発電所４から排出された温排水の熱Ｑ１の一部を吸収し回収する。すなわち、温排水の熱Ｑ１をメタノールに吸収させ、化学エネルギーに変換している（ステップ▲２▼）。この温排水の熱Ｑ１の吸収により、温排水の温度は、約２〜２０℃程度低下する。
【００２２】
このメタノールの生成では、イオン交換樹脂を触媒として、例えば１〜１５％程度の蟻酸が反応し、未反応の蟻酸メチル（液状）、生成メタノール（液状）およびＣＯガスは、混合物Ｍとなって、パイプライン６を経由し、地域冷暖房を実施している民生地域７に送り込まれる。
【００２３】
民生地域７では、その地域の冷暖房のために行っている燃焼に伴い、例えば２００〜３００℃の燃焼排ガスが発生している。そして、この民生地域７は、先ず送り込まれてきた混合物Ｍを、その燃焼排ガスの熱で加熱し、混合物Ｍの改質を行う。この改質は、次の化学反応式（３）（４）に従って行われ、その結果ＣＯガスと水素ガスからなる改質ガスが発生する（ステップ▲３▼）。なお、この改質ガスの発生は、塩基性金属化合物を触媒として行われる。
【００２４】
ＨＣＯＯＣＨ3→２ＣＯ＋２Ｈ2       ・・・・・・・（３）
【００２５】
２ＣＨ3ＯＨ→ＣＯ＋２Ｈ2           ・・・・・・・（４）
【００２６】
この改質ガスの生成に際して、燃焼排ガスの熱の一部Ｑ２は改質ガスに吸収され、燃焼排ガスの温度は約１５０℃程度まで低下する。また、この改質ガスには、上記のステップ▲２▼においてメタノール中に吸収した温排水の熱Ｑ１も含まれている。
【００２７】
次に、この民生地域７では、発生した改質ガスを採集して燃焼させ、地域冷暖房のための燃料ガスとして用いている。この改質ガスの燃焼により、改質ガスに取り込まれていた温排水の熱Ｑ１、および燃焼排ガスの熱Ｑ２も放出され、発熱量がその分だけ多くなっている（ステップ▲４▼）。
【００２８】
以上述べたように、この発明の実施形態では、蟻酸メチルを分解してメタノールを生成するとともに、その生成時に温排水の熱を吸収し回収するようにしたので、温排水の温度を十分に低下させることができ、従来温排水がそのまま海や川に排出された場合に発生していた生態系の乱れや環境汚染を確実に防止することができる。
【００２９】
また、従来これ以上の熱回収できないとされていた温排水からさらに熱を回収することができ、その分、省エネルギを実現することができる。
【００３０】
また、従来そのまま排出されていた燃焼排ガスの熱を回収するようにしたので、この点からも省エネルギを実現することができる。
【００３１】
さらに、温排水の熱Ｑ１や燃焼排ガスの熱Ｑ２を最終的に改質ガス内に取り込み回収するとともに、その改質ガスを燃焼させるようにしたので、この改質ガスを燃料ガスとして利用できるようになり、またその燃焼に際しては回収した熱Ｑ１，Ｑ２が放出されるので、燃焼時の発熱量をより大きなものとすることができる。すなわち、従来捨てられていたエネルギをさらに燃焼エネルギに変換することができ、エネルギの徹底した再利用が可能となる。
【００３２】
なお、上記の説明では、火力発電所４から排出される温排水の熱を回収するように構成したが、この温排水は、火力発電所４からだけでなく、他のどのようなところから排出されたものでもよく、例えば工場やゴミ焼却場等から排出されるものでもよい。
【００３３】
また、燃焼排ガスは、民生地域７での地域冷暖房で発生するものとして説明したが、この燃焼排ガスも、他のどのようなところから排出されたものでもよく、例えば工場やゴミ焼却場等から排出されるものでもよい。
【００３４】
また、上記の説明では、改質ガスを燃焼させるようにしたが、この改質ガスから水素ガスのみを採集し水素ガス供給源として活用してもよい。例えば、この採集した水素ガスを燃料電池に使用するように構成してもよい。このように副次的に発生する水素ガスを使用することで、低コストで水素ガスを入手できるようになる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
【００３６】
請求項１に記載の発明では、蟻酸メチルを分解してメタノールを生成するとともに、その生成時に温排水の熱を吸収し回収するようにしたので、温排水の温度を十分に低下させることができ、従来温排水がそのまま海や川に排出された場合に発生していた生態系の乱れや環境汚染を確実に防止することができる。
【００３７】
また、従来これ以上の熱回収できないとされていた温排水からさらに熱を回収することができ、その分、省エネルギを実現することができる。
【００３８】
また、温排水の熱だけでなく、従来そのまま排出されていた燃焼排ガスの熱をも回収するようにしたので、この点からも省エネルギを実現することができる。
【００３９】
さらに、温排水の熱や燃焼排ガスの熱を最終的に改質ガス内に取り込み回収するとともに、その改質ガスを燃焼させるようにしたので、この改質ガスを燃料ガスとして利用できるようになり、またその燃焼に際しては回収した熱が放出されるので、燃焼時の発熱量をより大きなものとすることができる。すなわち、従来捨てられていたエネルギをさらに燃焼エネルギに変換することができ、エネルギの徹底した再利用が可能となる。
【００４０】
また、改質ガスから水素ガスを採集し水素ガス供給源として活用するようにしたので、副次的に発生する水素ガスを使用することで、低コストで水素ガスを入手できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の排熱回収方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１      タンカー
２      工場
３      パイプライン
４      火力発電所
５      排熱回収室
６      パイプライン
７      民生地域
Ｑ１    温排水の熱の一部
Ｑ２    燃焼排ガスの熱の一部
【図１】
0003713532.tif 000002