JP2005288290A - Hydrogen separation purification apparatus - Google Patents

Hydrogen separation purification apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2005288290A
JP2005288290A JP2004106055A JP2004106055A JP2005288290A JP 2005288290 A JP2005288290 A JP 2005288290A JP 2004106055 A JP2004106055 A JP 2004106055A JP 2004106055 A JP2004106055 A JP 2004106055A JP 2005288290 A JP2005288290 A JP 2005288290A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
permeable membrane
gas
hydrogen permeable
purification apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004106055A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Hara
重樹 原
Koichi Kita
晃一 喜多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2004106055A priority Critical patent/JP2005288290A/en
Publication of JP2005288290A publication Critical patent/JP2005288290A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen separation purification apparatus which is capable of shortening the number of assembling steps, enables the use of a different type material for a hydrogen permeable membrane, and prevents the incorporation of a hydrogen containing gas into a hydrogen-enriched gas. <P>SOLUTION: This hydrogen separation purification apparatus holds the hydrogen permeable membrane 1 and a gasket 2 loaded with compressive load P by a first supporting member 3 and a second supporting member 4. A first gasket 21 is provided with a raw material introduction aperture 21a to introduce the hydrogen containing gas into an opening part 2A and a residual gas flowing out aperture 21b to discharge the residual one of the hydrogen containing gas remaining without permeating the hydrogen permeable membrane among the hydrogen containing gases, and a purified gas flow out aperture 22a to discharge the gas after permeating the hydrogen permeable membrane among the hydrogen containing gases is installed in a second gasket 22 among the gaskets. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水素含有ガスから水素透過膜を介して水素を回収するための水素分離精製装置に関する。   The present invention relates to a hydrogen separation and purification apparatus for recovering hydrogen from a hydrogen-containing gas through a hydrogen permeable membrane.

この種の水素分離精製装置としては、枠体内の開口部に上下から一対の多孔質材を挿入し、一方の多孔質材の上面およびこの上面と面一状の枠体に水素透過膜を設置するとともに、当該水素透過膜を上記枠体に接合(例えば抵抗溶接)し、他方の多孔質材の下面およびこの下面と面一状の枠体に設置するとともに、当該水素透過膜を枠体に接合したものを上記枠体を介して複数積層したものが知られている(例えば、特許文献1)。   In this type of hydrogen separation and purification device, a pair of porous materials are inserted into the opening in the frame from above and below, and a hydrogen permeable membrane is installed on the upper surface of one porous material and the frame that is flush with the upper surface. In addition, the hydrogen permeable membrane is joined to the frame (for example, resistance welding), and is installed on the lower surface of the other porous material and the frame that is flush with the lower surface, and the hydrogen permeable membrane is used as the frame. A product obtained by laminating a plurality of joined ones via the frame body is known (for example, Patent Document 1).

このように構成された水素分離精製装置においては、隣り合う枠体間に水素含有ガスを供給することにより、当該ガス中の水素が水素透過膜を選択的に透過した後、多孔質材を通って、当該多孔質材の間に構成された通路に流出することになるので、当該通路を介して水素富化ガスを回収することができる。
特開平11−300172号公報(第6図)
In the hydrogen separation and purification apparatus configured as described above, by supplying a hydrogen-containing gas between adjacent frames, hydrogen in the gas selectively permeates the hydrogen permeable membrane and then passes through the porous material. As a result, the hydrogen-enriched gas can be recovered through the passage.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-300172 (FIG. 6)

ところが、上記水素分離精製装置においては、水素透過膜を枠体に接合する必要があるため、組立のために多くの工数がかかるという問題がある。しかも、例えば抵抗溶接で接合する場合には、水素透過膜と枠体との材質が相違すると、十分な接合強度が得られないという問題がある。さらに、水素透過膜と枠体との接合が十分でない場合には、水素透過膜と枠体との間から水素含有ガスが浸入し、当該水素含有ガスが水素透過膜を透過後の水素富化ガスに混入することになるので、純度の高い水素が得られないという問題がある。   However, in the hydrogen separation and purification apparatus, there is a problem that it takes a lot of man-hours for assembly because it is necessary to join the hydrogen permeable membrane to the frame. In addition, for example, when joining by resistance welding, there is a problem that sufficient joining strength cannot be obtained if the materials of the hydrogen permeable membrane and the frame are different. Furthermore, when the hydrogen permeable membrane and the frame are not sufficiently joined, the hydrogen-containing gas enters from between the hydrogen permeable membrane and the frame, and the hydrogen-rich gas after the hydrogen-containing gas permeates the hydrogen permeable membrane. Since it is mixed in the gas, there is a problem that high purity hydrogen cannot be obtained.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、少ない工数で簡単に組み立てることができるとともに、水素透過膜として種々の材質のものを使用することができ、かつ水素含有ガスが水素透過膜を透過後の水素富化ガスに混入することのない水素分離精製装置を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be easily assembled with a small number of man-hours, can be made of various materials as a hydrogen permeable membrane, and the hydrogen-containing gas is a hydrogen permeable membrane. It is an object of the present invention to provide a hydrogen separation and purification device that does not mix with the hydrogen-enriched gas after permeation.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の水素分離精製装置は、水素の選択的透過性を有する水素透過膜と、この水素透過膜における膜面の周縁部に密接し、内方に開口部を有する板状のシール部材とを交互に層状に配置し、その層状に配置される方向である軸方向の一方の端に位置する上記水素透過膜に上記シール部材を介して設置される第1の支持部材と、上記軸方向の他方の端に位置する上記水素透過膜に上記シール部材を介して設置される第2の支持部材とで、上記複数の水素透過膜およびシール部材を圧縮荷重を付加した状態に保持してなり、上記シール部材のうち上記軸方向に一つおきに配置された第1のシール部材には、当該第1のシール部材の内方に水素含有ガスを導き入れるための原料ガス導入孔が設けられているとともに、この原料ガス導入孔によって導入された上記水素含有ガスのうち上記水素透過膜を透過せずに残った残ガスを流出するための残ガス流出孔が設けられており、上記シール部材のうち上記第1のシール部材以外の第2のシール部材には、上記原料ガス導入孔によって導入された上記水素含有ガスのうち上記水素透過膜を透過した後のガスを流出する精製ガス流出孔が設けられていることを特徴としている。
第1および第2の支持部材およびこれらの間に介在する水素透過膜、シール部材は、所定の順序で層状に配置した状態で、これらの面全体に均一な圧縮荷重が付加される様、適切に配置された1本または複数本の高強度ボルト等を用いて締結保持される。
したがって、第1および第2の支持部材には、その機能上、シール部材と比較して、同一材質でも少なくとも等しい強度、好ましくは、より高強度の材料を用いる必要がある。
In order to solve the above-mentioned problems, a hydrogen separation and purification apparatus according to claim 1 is in close contact with a hydrogen permeable membrane having selective hydrogen permeability and a peripheral portion of a membrane surface of the hydrogen permeable membrane, and is opened inward. The plate-like sealing members having the portions are alternately arranged in layers, and the hydrogen-permeable membrane located at one end in the axial direction, which is the direction in which the layers are arranged, is installed via the sealing members. A plurality of the hydrogen permeable membranes and the seal members with a compressive load; and a second support member installed on the hydrogen permeable membrane located at the other end in the axial direction via the seal member. A hydrogen-containing gas is introduced into the first seal member disposed alternately in the axial direction among the seal members. A source gas introduction hole is provided for In addition, a residual gas outflow hole is provided for flowing out the residual gas that has not passed through the hydrogen permeable membrane among the hydrogen-containing gas introduced by the raw material gas introduction hole. The second seal member other than the first seal member is provided with a purified gas outflow hole through which the gas after passing through the hydrogen permeable membrane out of the hydrogen-containing gas introduced through the source gas introduction hole is provided. It is characterized by being.
The first and second support members and the hydrogen permeable membrane and seal member interposed between them are appropriately arranged so that a uniform compressive load is applied to the entire surfaces in a state where they are arranged in layers in a predetermined order. Are fastened and held using one or a plurality of high-strength bolts or the like arranged in
Therefore, the first and second support members need to be made of a material having at least the same strength, preferably higher strength, even with the same material as compared with the seal member.

請求項2に記載の水素分離精製装置は、請求項1に記載の発明において、上記各第1のシール部材は、隣り合う一対の上記水素透過膜間に配置されていることを特徴としている。   A hydrogen separation and purification apparatus according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein each of the first seal members is disposed between a pair of adjacent hydrogen permeable membranes.

請求項3に記載の水素分離精製装置は、請求項1または2に記載の発明において、上記第1の支持部材および第2の支持部材のうち少なくとも一方から上記第1のシール部材の原料ガス導入孔に通じる原料ガス供給用連通孔が形成され、上記第1の支持部材および第2の支持部材のうち少なくとも一方から上記第1のシール部材の残ガス流出孔に通じる残ガス排出用連通孔が形成され、上記第1の支持部材および第2の支持部材のうち少なくとも一方から上記第2のシール部材の精製ガス流出孔に通じる精製ガス排出用連通孔が形成されていることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the hydrogen separation and purification apparatus according to the first or second aspect, wherein the raw material gas is introduced into the first seal member from at least one of the first support member and the second support member. A source gas supply communication hole that communicates with the hole is formed, and a residual gas discharge communication hole that communicates from at least one of the first support member and the second support member to the residual gas outflow hole of the first seal member. A purified gas discharge communication hole formed from at least one of the first support member and the second support member to the purified gas outflow hole of the second seal member is formed.

請求項4に記載の水素分離精製装置は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、上記シール部材のうち少なくとも第2のシール部材における上記開口部には、上記水素透過膜の一方の膜面を保持するとともに、当該水素透過膜を透過したガスの流通を可能とする孔を有するバックアップ部材が設けられていることを特徴としている。
通常、水素富化ガスに比べ水素含有ガスの圧力を高く設定するケースが多く、この場合、シール部材の開口部に接する水素透過膜面には第1から第2のシール部材方向の応力が負荷されるため、特に第2のシール部材の開口部にバックアップ部材を設けるのが望ましい。
ただし、水素富化ガスの圧力の方が水素含有ガスの圧力より高くなる場合もあり得るので、この場合の水素透過膜を保護するために、第1のシール部材の開口部にバックアップ部材を設けるように構成してもよい。
A hydrogen separation and purification apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein at least one of the hydrogen permeable membranes is provided in the opening of the second sealing member among the sealing members. A back-up member having a hole that holds the membrane surface and allows the gas that has permeated through the hydrogen-permeable membrane to flow therethrough is provided.
Usually, there are many cases where the pressure of the hydrogen-containing gas is set higher than that of the hydrogen-enriched gas. In this case, the stress in the direction from the first to the second seal member is applied to the hydrogen permeable membrane surface in contact with the opening of the seal member. Therefore, it is particularly desirable to provide a backup member at the opening of the second seal member.
However, since the pressure of the hydrogen-enriched gas may be higher than the pressure of the hydrogen-containing gas, a backup member is provided at the opening of the first seal member in order to protect the hydrogen-permeable film in this case. You may comprise as follows.

請求項5に記載の水素分離精製装置は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、上記水素透過膜は、カーボン系材料、樹脂、セラミックおよび金属の1種からなる単一膜または2種以上を積層させた複合膜によって形成されていることを特徴としている。   The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrogen permeable membrane is a single membrane made of one of carbon-based material, resin, ceramic, and metal. It is characterized by being formed of a composite film in which two or more kinds are laminated.

請求項6に記載の水素分離精製装置は、請求項5に記載の発明において、上記金属は、パラジウム、パラジウム合金、バナジウム、バナジウム合金、ニオブ、ニオブ合金、ニオブ−チタン−ニッケルを主成分とする合金、ニオブ−チタン−コバルトを主成分とする合金、ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金またはニオブ−ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金であることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the hydrogen separation and purification apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the metal is mainly composed of palladium, palladium alloy, vanadium, vanadium alloy, niobium, niobium alloy, niobium-titanium-nickel. It is an alloy, an alloy mainly composed of niobium-titanium-cobalt, an amorphous alloy mainly composed of zirconium-nickel, or an amorphous alloy mainly composed of niobium-zirconium-nickel.

請求項7に記載の水素分離精製装置は、請求項1〜6の何れかに記載の発明において、上記シール部材は、カーボン系材料、樹脂、セラミックまたは金属によって形成されていることを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the hydrogen separation and purification apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the seal member is formed of a carbon-based material, a resin, a ceramic, or a metal. .

請求項8に記載の水素分離精製装置は、請求項7に記載の発明において、上記樹脂は、ポリアミド系の耐熱樹脂であることを特徴としている。   According to an eighth aspect of the present invention, in the hydrogen separation and purification apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the resin is a polyamide heat-resistant resin.

請求項9に記載の水素分離精製装置は、請求項7に記載の発明において、上記金属は、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金またはステンレス鋼であることを特徴としている。   According to a ninth aspect of the present invention, in the hydrogen separation and purification apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the metal is nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, or stainless steel.

請求項10に記載の水素分離精製装置は、請求項1〜9の何れかに記載の発明において、少なくとも1つの上記シール部材は、複数の部材によって構成されていることを特徴としている。   A hydrogen separation and purification apparatus according to a tenth aspect of the invention is characterized in that, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, at least one of the sealing members is constituted by a plurality of members.

請求項1〜10に記載の発明においては、第1および第2の支持部材によって、複数の水素透過膜およびシール部材に圧縮荷重を付加することにより、各シール部材が弾性変形や塑性変形を起こして各水素透過膜の膜面や第1または第2の支持部材の面に確実に密着した状態になる。このため、原料ガス導入孔から第1のシール部材の内方に供給された水素含有ガスが当該第1のシール部材と水素透過膜の間から漏れるのを確実に防止することができる。   In the first to tenth aspects of the present invention, the first and second support members apply a compressive load to the plurality of hydrogen permeable membranes and the seal member, thereby causing each seal member to undergo elastic deformation or plastic deformation. Thus, the hydrogen permeation membrane is in close contact with the membrane surface and the surface of the first or second support member. For this reason, it is possible to reliably prevent the hydrogen-containing gas supplied from the source gas introduction hole to the inside of the first seal member from leaking between the first seal member and the hydrogen permeable membrane.

また、空気を含む種々のガス等が第2のシール部材と水素透過膜との間から当該第2のシール部材の内方に浸入するのを防止することができるとともに、第1のシール部材の内方から水素透過膜を透過して第2のシール部材の内方に流入したガス、すなわち水素富化ガスが第2のシール部材と水素透過膜との間から漏れるのも確実に防止することができる。   Further, various gases including air can be prevented from entering the inside of the second seal member from between the second seal member and the hydrogen permeable membrane, and the first seal member The gas that has permeated the hydrogen permeable membrane from the inside and has flowed into the inside of the second seal member, that is, the hydrogen-enriched gas, can be reliably prevented from leaking between the second seal member and the hydrogen permeable membrane. Can do.

したがって、水素含有ガスやその他のガス等が水素透過膜を透過後の水素富化ガスに混入するのを防止することができるので、第2のシール部材の精製ガス流出孔から純度の高い水素を回収することができる。しかも、水素含有ガスあるいは水素富化ガスが外部に漏れるのも確実に防止することができる。   Therefore, it is possible to prevent the hydrogen-containing gas or other gas from entering the hydrogen-enriched gas after permeating the hydrogen-permeable membrane, so that high-purity hydrogen can be removed from the purified gas outflow hole of the second seal member. It can be recovered. Moreover, it is possible to reliably prevent the hydrogen-containing gas or the hydrogen-enriched gas from leaking outside.

また、シール部材を水素透過膜や第1および第2の支持部材に抵抗溶接等により接合する必要がないので、少ない工数で簡単に組み立てることができるとともに、水素透過膜をシール部材や第1および第2の支持部材等とは異なる種々の材質の材料(例えば、カーボン系材料、樹脂材料、セラミック材料、金属材料等)で構成することができる。   Further, since it is not necessary to join the sealing member to the hydrogen permeable membrane or the first and second support members by resistance welding or the like, the sealing member can be easily assembled with less man-hours, and the hydrogen permeable membrane can be assembled to the sealing member, the first and second members. It can be made of various materials (for example, carbon-based material, resin material, ceramic material, metal material, etc.) different from the second support member.

さらに、シール部材は、上述した弾性変形や塑性変形によって、隣接する水素透過膜の膜面または第1、第2の支持部材のシール面に密着することが可能な材質、かつ原料ガス導入孔および残ガス流出孔の加工が可能な厚さを持った1枚または複数枚の部材を積層するなどして構成される。したがって、シール部材を比較的薄い材料で構成することが可能であるため、当該シール部材と水素透過膜を交互に配置する方向である軸方向の寸法を低減することができる。すなわち、コンパクトで、しかも水素透過面積の大きなものを得ることができる。   Further, the seal member is made of a material that can be brought into close contact with the membrane surface of the adjacent hydrogen permeable membrane or the seal surfaces of the first and second support members by the elastic deformation and plastic deformation described above, and the source gas introduction hole and One or a plurality of members having a thickness capable of processing the residual gas outflow hole are laminated. Therefore, since the seal member can be made of a relatively thin material, the dimension in the axial direction, which is the direction in which the seal member and the hydrogen permeable membrane are alternately arranged, can be reduced. That is, a compact and large hydrogen permeation area can be obtained.

請求項2に記載の発明においては、各第1のシール部材が隣り合う一対の水素透過膜間に配置されているので、原料ガス導入孔を介して供給される水素含有ガスが必ず一対の水素透過膜の間に供給されることになる。したがって、水素透過膜における水素が透過する面積を最大限に有効に利用することができるので、当該水素の回収効率の向上を図ることができる。   In the invention described in claim 2, since each first sealing member is disposed between a pair of adjacent hydrogen permeable membranes, the hydrogen-containing gas supplied through the source gas introduction hole is always a pair of hydrogen. It will be supplied between the permeable membranes. Therefore, the area through which hydrogen permeates in the hydrogen permeable membrane can be utilized to the maximum extent, so that the recovery efficiency of the hydrogen can be improved.

請求項3に記載の発明においては、水素含有ガスを原料ガス供給用連通孔に供給すると、当該水素含有ガスが各第1のシール部材の原料ガス導入孔から当該第1のシール部材内に流入することになる。この場合、水素透過膜を透過せずに第1のシール部材内に残った残ガスが残ガス流出孔から残ガス排出用連通孔を通して外部に排出されることになる。また、各第1のシール部材から水素透過膜を透過して第2のシール部材内に流入したガス、すなわち水素富化ガスは、当該第2のシール部材の精製ガス流出孔から精製ガス排出用連通孔を通して排出されることになる。したがって、水素含有ガスを原料ガス供給用連通孔に連続的に供給するだけで、精製ガス排出用連通孔から純度の高い水素を連続的に回収することができる。   In the invention according to claim 3, when the hydrogen-containing gas is supplied to the communication hole for supplying the source gas, the hydrogen-containing gas flows into the first seal member from the source gas introduction hole of each first seal member. Will do. In this case, the residual gas remaining in the first sealing member without passing through the hydrogen permeable membrane is discharged to the outside from the residual gas outflow hole through the residual gas discharge communication hole. Further, the gas that has passed through the hydrogen permeable membrane from each first seal member and has flowed into the second seal member, that is, the hydrogen-enriched gas, is used for exhausting the purified gas from the purified gas outflow hole of the second seal member. It will be discharged through the communication hole. Therefore, high purity hydrogen can be continuously recovered from the purified gas discharge communication hole by simply supplying the hydrogen-containing gas continuously to the raw material gas supply communication hole.

請求項4に記載の発明においては、水素透過膜を挟む第1と第2のシール部材のうち少なくとも第2のシール部材の開口部に、水素透過膜の一方の膜面を保持するとともに、水素透過膜を透過した水素富化ガスの流通を可能とする孔を有するバックアップ部材が設けられているので、両者の間に差圧が生じて、一方の第1のシール部材側から水素透過膜面に作用する力が発生したとしても、それをバックアップ部材によって支えることができる。したがって、上記差圧が増大した場合でも、水素透過膜が破損するのを防止することができる。
即ち、水素の透過効率を向上させるには、水素含有ガス側の圧力を増大させ、水素富化ガスとの水素分圧差を増大させることが有効であり、この場合、水素富化ガス側の第2のシール部材開口部側にバックアップ部材を設けることが好ましい。
ただし、上述のように、第1のシール部材の開口部にバックアップ部材を設けるように構成してもよい。
In the invention according to claim 4, while holding one membrane surface of the hydrogen permeable membrane at least in the opening of the second seal member among the first and second seal members sandwiching the hydrogen permeable membrane, Since a backup member having holes that allow the flow of the hydrogen-enriched gas that has permeated through the permeable membrane is provided, a differential pressure is generated between the two, and the hydrogen permeable membrane surface from one of the first seal members side Even if a force acting on is generated, it can be supported by the backup member. Therefore, even when the differential pressure increases, the hydrogen permeable membrane can be prevented from being damaged.
That is, in order to improve the permeation efficiency of hydrogen, it is effective to increase the pressure on the hydrogen-containing gas side and increase the hydrogen partial pressure difference from the hydrogen-enriched gas. It is preferable to provide a backup member on the side of the two sealing member openings.
However, as described above, a backup member may be provided in the opening of the first seal member.

請求項5に記載の発明においては、水素透過膜を、カーボン系材料による単一膜、樹脂による単一膜、セラミックによる単一膜、金属による単一膜、樹脂とセラミックによる複合膜、樹脂と金属による複合膜、セラミックと金属による複合膜または樹脂とセラミックと金属による複合膜によって形成することにより、要求される水素の純度に則した水素富化ガスを生産することができる。たとえば、水素透過膜として樹脂による単一膜を用いた場合には、純度は高くないが安価な水素を提供することができ、また金属の単一膜やこの金属膜を含む複合膜を用いた場合には、純度が極めて高くかつ高価な水素を提供することができる。   In the invention of claim 5, the hydrogen permeable membrane is a single membrane made of carbon-based material, a single membrane made of resin, a single membrane made of ceramic, a single membrane made of metal, a composite membrane made of resin and ceramic, By forming a composite film made of metal, a composite film made of ceramic and metal, or a composite film made of resin, ceramic and metal, it is possible to produce a hydrogen-enriched gas in accordance with the required hydrogen purity. For example, when a single membrane made of a resin is used as the hydrogen permeable membrane, it is possible to provide inexpensive hydrogen that is not high in purity, and a single metal membrane or a composite membrane including this metal membrane is used. In some cases, extremely pure and expensive hydrogen can be provided.

請求項6に記載の発明においては、水素透過膜を構成する金属として、パラジウム、パラジウム合金、バナジウム、バナジウム合金、ニオブおよびニオブ合金、ニオブ−チタン−ニッケルを主成分とする合金、ニオブ−チタン−コバルトを主成分とする合金、ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金またはニオブ−ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金を用いることにより、原理的に水素含有ガスから100%の水素を分離回収することができる。   In the invention described in claim 6, as the metal constituting the hydrogen permeable membrane, palladium, palladium alloy, vanadium, vanadium alloy, niobium and niobium alloy, niobium-titanium-nickel alloy, niobium-titanium- By using an alloy containing cobalt as a main component, an amorphous alloy containing zirconium-nickel as a main component, or an amorphous alloy containing niobium-zirconium-nickel as a main component, 100% of the hydrogen-containing gas can be obtained in principle. Hydrogen can be separated and recovered.

しかも、水素透過膜における水素の分離は、100〜600℃の高温雰囲気中で行われることになるが、上記金属を用いることにより、これらの温度範囲で十分耐え得る水素透過膜を構成することができる。   In addition, hydrogen separation in the hydrogen permeable membrane is performed in a high temperature atmosphere of 100 to 600 ° C., but by using the above metal, a hydrogen permeable membrane that can sufficiently withstand these temperature ranges can be configured. it can.

さらに、上記金属を用いることにより、水素透過膜を極めて薄く構成することができるとともに、各膜面間の差圧に対しても十分耐え得る強度の高い水素透過膜を得ることができる。したがって、コンパクトに構成することができるとともに、水素の回収効率の向上を図ることができる。   Furthermore, by using the above metal, the hydrogen permeable membrane can be made very thin, and a hydrogen permeable membrane having high strength that can sufficiently withstand the differential pressure between the membrane surfaces can be obtained. Therefore, it can be configured in a compact manner, and the recovery efficiency of hydrogen can be improved.

請求項7に記載の発明においては、シール部材をカーボン系材料、樹脂、セラミックまたは金属によって形成することによって、当該シール部材が第1および第2の支持部材からの圧縮加重によって弾性変形および/または塑性変形し、水素透過膜の膜面に密着した状態になる。特に、樹脂および金属を用いた場合には、十分大きな弾性変形および塑性変形により、シール部材を水素透過膜の膜面に密着させることができ、気密性の向上を図ることができる。   In the seventh aspect of the present invention, the seal member is made of carbon-based material, resin, ceramic or metal, so that the seal member is elastically deformed and / or compressed by compressive load from the first and second support members. It is plastically deformed and is in close contact with the membrane surface of the hydrogen permeable membrane. In particular, when a resin and a metal are used, the sealing member can be brought into close contact with the membrane surface of the hydrogen permeable membrane by sufficiently large elastic deformation and plastic deformation, and airtightness can be improved.

請求項8に記載の発明においては、シール部材を構成する樹脂として特に耐熱性に優れるポリアミド系の樹脂を用いているので、水素含有ガスに含まれる腐食性のガスによってシール部材が腐食されるのを防止することができるとともに、300℃程度の雰囲気温度でも連続的に使用することができる。   In the invention described in claim 8, since the polyamide resin having excellent heat resistance is used as the resin constituting the seal member, the seal member is corroded by the corrosive gas contained in the hydrogen-containing gas. And can be used continuously even at an ambient temperature of about 300 ° C.

請求項9に記載の発明においては、シール部材を構成する金属として、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金またはステンレス鋼を用いているので、水素含有ガスに含まれる腐食性ガスによってシール部材が腐食されるのを極力防止することができるとともに、水素を分離する際の最も高温となる雰囲気(例えば600℃)においても、連続的に使用することができる。   In the invention described in claim 9, since nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy or stainless steel is used as the metal constituting the sealing member, the corrosive gas contained in the hydrogen-containing gas. Can prevent the seal member from being corroded as much as possible, and can be continuously used even in an atmosphere (for example, 600 ° C.) at the highest temperature when hydrogen is separated.

請求項10に記載の発明においては、少なくと1つのシール部材が複数の部材によって構成されているので、例えば第1のシール部材における原料ガス導入孔および残ガス流出孔を簡単に形成することが可能になると共に、第2のシール部材における精製ガス流出孔を簡単に形成することが可能になる。すなわち、シール部材を例えば3つの部材で3層状に構成し、そのうちの中間位置の部材に原料ガス導入孔や残ガス流出孔や精製ガス流出孔に対応する位置にこれらの各孔に対応する形状の切欠を打抜プレス加工等の手段により形成することにより、原料ガス導入孔や残ガス流出孔や精製ガス流出孔を有するシール部材を簡単に形成することができる。   In the invention according to claim 10, since at least one seal member is constituted by a plurality of members, for example, the source gas introduction hole and the residual gas outflow hole in the first seal member can be easily formed. This makes it possible to easily form the purified gas outflow hole in the second seal member. That is, for example, the sealing member is configured in three layers with three members, and the shape corresponding to each of these holes is located at a position corresponding to the raw material gas introduction hole, the residual gas outflow hole, and the purified gas outflow hole in the intermediate position member. By forming the notches by means such as punching press processing, it is possible to easily form a seal member having a source gas introduction hole, a residual gas outflow hole, and a purified gas outflow hole.

以上説明したように、請求項1〜10に記載の発明によれば、第1および第2の支持部材によって、複数の水素透過膜およびシール部材に圧縮荷重を付加することにより、各シール部材が弾性変形や塑性変形を起こして各水素透過膜の膜面や第1または第2の支持部材の面に確実に密着した状態になるので、水素含有ガスやその他のガス等が水素透過膜を透過後の水素富化ガスに混入するのを防止することができる。したがって、第2のシール部材の精製ガス流出孔から純度の高い水素を回収することができる。しかも、水素含有ガスあるいは水素富化ガスが外部に漏れるのも確実に防止することができる。   As described above, according to the inventions described in claims 1 to 10, the first and second support members apply compressive loads to the plurality of hydrogen permeable membranes and the seal members, so that each seal member Since elastic deformation or plastic deformation occurs and the hydrogen permeable membrane is in close contact with the membrane surface or the surface of the first or second support member, hydrogen-containing gas or other gas passes through the hydrogen permeable membrane. It can be prevented that it is mixed into the subsequent hydrogen-enriched gas. Therefore, high purity hydrogen can be recovered from the purified gas outflow hole of the second seal member. Moreover, it is possible to reliably prevent the hydrogen-containing gas or the hydrogen-enriched gas from leaking outside.

また、シール部材を水素透過膜や第1および第2の支持部材に抵抗溶接等により接合する必要がないので、少ない工数で簡単に組み立てることができるとともに、水素透過膜をシール部材や第1および第2の支持部材等とは異なる種々の材質の材料で構成することができる。   Further, since it is not necessary to join the sealing member to the hydrogen permeable membrane or the first and second support members by resistance welding or the like, the sealing member can be easily assembled with less man-hours, and the hydrogen permeable membrane can be assembled to the sealing member, the first and second members. The second support member and the like can be made of various materials.

さらに、シール部材は、上述した弾性変形や塑性変形によって水素透過膜の膜面に密着することが可能で、かつ原料ガス導入孔および残ガス流出孔の加工が可能な厚さのもので構成すればよい。したがって、シール部材を極めて薄いもので構成することができるので、コンパクトで、しかも水素透過面積の大きなものを得ることができる。   Further, the seal member is configured to have a thickness capable of being in close contact with the membrane surface of the hydrogen permeable membrane by the elastic deformation or plastic deformation described above, and capable of processing the source gas introduction hole and the residual gas outflow hole. That's fine. Therefore, since the seal member can be made of a very thin member, a compact member having a large hydrogen permeation area can be obtained.

請求項2に記載の発明によれば、各第1のシール部材が隣り合う一対の水素透過膜間に配置されているので、原料ガス導入孔を介して供給される水素含有ガスが必ず一対の水素透過膜の間に供給されることになる。したがって、水素透過膜における水素が透過する面積を最大限に有効に利用することができるので、当該水素の回収効率の向上を図ることができる。   According to invention of Claim 2, since each 1st sealing member is arrange | positioned between a pair of adjacent hydrogen permeable membranes, a hydrogen containing gas supplied via a raw material gas introduction hole must always be a pair. It will be supplied between the hydrogen permeable membranes. Therefore, the area through which hydrogen permeates in the hydrogen permeable membrane can be utilized to the maximum extent, so that the recovery efficiency of the hydrogen can be improved.

請求項3に記載の発明によれば、水素含有ガスを原料ガス供給用連通孔に連続的に供給するだけで、精製ガス排出用連通孔から純度の高い水素を連続的に回収することができる。   According to the third aspect of the present invention, high-purity hydrogen can be continuously recovered from the purified gas discharge communication hole only by continuously supplying the hydrogen-containing gas to the raw material gas supply communication hole. .

請求項4に記載の発明によれば、第2のシール部材の開口部に、水素透過膜の一方の膜面を保持するとともに、当該水素透過膜を透過した水素富化ガスの流通を可能とする孔を有するバックアップ部材が設けられているので、水素透過膜の各膜面に作用する差圧が増大した場合でも、当該水素透過膜の破損を防止することができる。しかも、上記差圧を増大させることによって、水素が水素透過膜を透過する効率を向上させることができるので、水素回収効率の向上を図ることができる。   According to the invention described in claim 4, while holding one membrane surface of the hydrogen permeable membrane in the opening of the second seal member, it is possible to distribute the hydrogen-enriched gas that has permeated the hydrogen permeable membrane. Since the backup member having the hole to be provided is provided, even when the differential pressure acting on each membrane surface of the hydrogen permeable membrane increases, the hydrogen permeable membrane can be prevented from being damaged. Moreover, by increasing the differential pressure, it is possible to improve the efficiency of hydrogen permeating through the hydrogen permeable membrane, so that the efficiency of hydrogen recovery can be improved.

請求項5に記載の発明によれば、水素透過膜を、カーボン系材料による単一膜、樹脂による単一膜、セラミックによる単一膜、金属による単一膜、樹脂とセラミックによる複合膜、樹脂と金属による複合膜、セラミックと金属による複合膜または樹脂とセラミックと金属による複合膜によって形成することにより、要求される水素の純度に則した水素富化ガスを生産することができる。   According to the invention described in claim 5, the hydrogen permeable membrane is a single membrane made of carbon-based material, a single membrane made of resin, a single membrane made of ceramic, a single membrane made of metal, a composite membrane made of resin and ceramic, a resin By forming a composite film made of metal and metal, a composite film made of ceramic and metal, or a composite film made of resin, ceramic and metal, it is possible to produce a hydrogen-enriched gas in accordance with the required hydrogen purity.

請求項6に記載の発明によれば、水素透過膜を構成する金属として、パラジウム、パラジウム合金、バナジウム、バナジウム合金、ニオブおよびニオブ合金、ニオブ−チタン−ニッケルを主成分とする合金、ニオブ−チタン−コバルトを主成分とする合金、ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金またはニオブ−ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金を用いることにより、原理的に水素含有ガスから100%の水素を分離回収することができる。   According to the sixth aspect of the invention, palladium, palladium alloy, vanadium, vanadium alloy, niobium and niobium alloy, niobium-titanium-nickel alloy, niobium-titanium as the metal constituting the hydrogen permeable membrane. -100% from hydrogen-containing gas in principle by using an alloy based on cobalt, an amorphous alloy based on zirconium-nickel or an amorphous alloy based on niobium-zirconium-nickel Of hydrogen can be separated and recovered.

しかも、水素透過膜における水素の分離は、100〜600℃の高温雰囲気中で行われることになるが、上記金属を用いることにより、これらの温度範囲で十分耐え得る水素透過膜を構成することができる。   In addition, hydrogen separation in the hydrogen permeable membrane is performed in a high temperature atmosphere of 100 to 600 ° C., but by using the above metal, a hydrogen permeable membrane that can sufficiently withstand these temperature ranges can be configured. it can.

さらに、上記金属を用いることにより、水素透過膜を極めて薄く構成することができるとともに、各膜面間の差圧に対しても十分耐え得る強度の高い水素透過膜を得ることができる。したがって、コンパクトに構成することができるとともに、水素の回収効率の向上を図ることができる。   Furthermore, by using the above metal, the hydrogen permeable membrane can be made very thin, and a hydrogen permeable membrane having high strength that can sufficiently withstand the differential pressure between the membrane surfaces can be obtained. Therefore, it can be configured in a compact manner, and the recovery efficiency of hydrogen can be improved.

請求項7に記載の発明によれば、シール部材をカーボン系材料、樹脂、セラミックまたは金属によって形成することによって、当該シール部材が第1および第2の支持部材からの圧縮加重によって弾性変形および/または塑性変形し、水素透過膜の膜面に密着した状態になる。特に、樹脂および金属を用いた場合には、十分大きな弾性変形および塑性変形により、シール部材を水素透過膜の膜面に密着させることができ、気密性の向上を図ることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the seal member is made of carbon-based material, resin, ceramic, or metal, so that the seal member is elastically deformed and / or compressed by compressive load from the first and second support members. Alternatively, it is plastically deformed and is in close contact with the membrane surface of the hydrogen permeable membrane. In particular, when a resin and a metal are used, the sealing member can be brought into close contact with the membrane surface of the hydrogen permeable membrane by sufficiently large elastic deformation and plastic deformation, and airtightness can be improved.

請求項8に記載の発明によれば、シール部材を構成する樹脂として特に耐熱性に優れるポリアミド系の耐熱樹脂を用いているので、水素含有ガスに含まれる腐食性のガスによってシール部材が腐食されるのを防止することができるとともに、300℃程度の雰囲気温度でも連続的に使用することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, since the polyamide heat-resistant resin having particularly excellent heat resistance is used as the resin constituting the seal member, the seal member is corroded by the corrosive gas contained in the hydrogen-containing gas. And can be used continuously even at an ambient temperature of about 300 ° C.

請求項9に記載の発明によれば、シール部材を構成する金属として、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金またはステンレス鋼を用いているので、水素含有ガスに含まれる腐食性ガスによってシール部材が腐食されるのを極力防止することができるとともに、水素を分離する際の最も高温となる雰囲気(例えば600℃)においても、連続的に使用することができる。   According to the invention described in claim 9, since nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy or stainless steel is used as the metal constituting the seal member, the corrosiveness contained in the hydrogen-containing gas is used. The seal member can be prevented from being corroded by the gas as much as possible, and can be continuously used even in an atmosphere (for example, 600 ° C.) where the hydrogen is separated at the highest temperature.

請求項10に記載の発明によれば、少なくと1つのシール部材が複数の部材によって構成されているので、例えば第1のシール部材における原料ガス導入孔および残ガス流出孔を簡単に形成することが可能になると共に、第2のシール部材における精製ガス流出孔を簡単に形成することが可能になる。すなわち、シール部材を例えば3つの部材で3層状に構成し、そのうちの中間位置の部材に原料ガス導入孔や残ガス流出孔や精製ガス流出孔に対応する位置および形状の切欠を打抜プレス加工等の手段により形成することにより、原料ガス導入孔や残ガス流出孔や精製ガス流出孔を有するシール部材を簡単に形成することができる。   According to the invention described in claim 10, since at least one seal member is constituted by a plurality of members, for example, the source gas introduction hole and the residual gas outflow hole in the first seal member can be easily formed. This makes it possible to easily form the purified gas outflow hole in the second seal member. That is, for example, the seal member is configured in three layers with three members, and a notch having a position and shape corresponding to the raw material gas introduction hole, the residual gas outflow hole, and the purified gas outflow hole is punched in the intermediate position member. By forming by such means, a sealing member having a raw material gas introduction hole, a residual gas outflow hole, and a purified gas outflow hole can be easily formed.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施の形態で示す水素分離精製装置は、図1〜図7に示すように、水素含有ガスのうち水素を選択的に透過させる性能を有する水素透過膜1と、この水素透過膜1における膜面1Aの周縁部に密接し、内方に開口部2Aを有する板状のガスケット(シール部材)2とを交互に層状に配置し、その層状に配置される方向である軸方向の一方の端に位置する水素透過膜1にガスケット2を介して設置される第1の支持部材3と、上記軸方向の他方の端に位置する水素透過膜1にガスケット2を介して設置される第2の支持部材4とで、複数の水素透過膜1およびガスケット2を圧縮荷重Pを付加した状態に保持するように構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 7, the hydrogen separation and purification apparatus shown in this embodiment includes a hydrogen permeable membrane 1 having the ability to selectively permeate hydrogen among hydrogen-containing gases, and a membrane in the hydrogen permeable membrane 1. Plate-shaped gaskets (seal members) 2 that are in close contact with the peripheral edge of the surface 1A and have openings 2A on the inside are alternately arranged in layers, and one end in the axial direction that is the direction in which the layers are arranged A first support member 3 installed on the hydrogen permeable membrane 1 located on the other side through the gasket 2, and a second support member installed on the hydrogen permeable membrane 1 located on the other end in the axial direction through the gasket 2. The support member 4 is configured to hold the plurality of hydrogen permeable membranes 1 and the gaskets 2 in a state where a compression load P is applied.

水素透過膜1は、図2、図3および図7に示すように、Pd(パラジウム)、Pd合金、V(バナジウム)、V合金、Nb(ニオブ)、Nb合金、Nb−Ti(チタン)−Ni(ニッケル)を主成分とする合金、Zr(ジルコニウム)−Niを主成分とする非晶質合金またはNb−Zr−Niを主成分とする非晶質合金等の金属によって、5〜100μm、より好ましくは10〜50μmの厚さに形成されている。   As shown in FIGS. 2, 3 and 7, the hydrogen permeable membrane 1 is made of Pd (palladium), Pd alloy, V (vanadium), V alloy, Nb (niobium), Nb alloy, Nb—Ti (titanium) — Depending on the metal such as an alloy containing Ni (nickel) as a main component, an amorphous alloy containing Zr (zirconium) -Ni as a main component, or an amorphous alloy containing Nb-Zr-Ni as a main component, More preferably, it is formed to a thickness of 10 to 50 μm.

また、この実施の形態においては、水素透過膜1を正方形に形成した例を示しており(図7参照)、四隅部には、それぞれ後述する原料ガス供給用連通孔5を構成する第1の貫通孔1a、同じく後述する残ガス排出用連通孔6を構成する第2の貫通孔1b、同じく後述する精製ガス排出用連通孔7を構成する第3の貫通孔1c、1cが形成されている。第1の貫通孔1aと第2の貫通孔1bは、水素透過膜1の対角方向の各位置に配置されており、一方の第3の貫通孔1cと他方の第3の貫通孔1cも、水素透過膜1の対角方向の各位置に配置されている。
水素透過膜1、シール部材2、第1の支持部材3、第2の支持部材4、開口部2A、原料ガス供給用連通孔5、残ガス排出用連通孔6、精製ガス排出用連通孔7については、本実施の形態に示される他にも、その機能さえ満たせるのであれば形状に関する制限は無いのは当然である。また、原料ガス供給用連通孔5、残ガス排出用連通孔6、精製ガス排出用連通孔7などの数、位置等についても、本実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更が可能である。
Further, in this embodiment, an example in which the hydrogen permeable membrane 1 is formed in a square shape is shown (see FIG. 7), and first corners constituting source gas supply communication holes 5 to be described later are formed at the four corners. A through-hole 1a, a second through-hole 1b that forms a residual gas discharge communication hole 6 that will be described later, and third through-holes 1c and 1c that also form a purified gas discharge communication hole 7 that will also be described later are formed. . The 1st through-hole 1a and the 2nd through-hole 1b are arrange | positioned at each position of the diagonal direction of the hydrogen permeable film 1, and one 3rd through-hole 1c and the other 3rd through-hole 1c are also The hydrogen permeable membrane 1 is disposed at each position in the diagonal direction.
Hydrogen permeable membrane 1, seal member 2, first support member 3, second support member 4, opening 2A, source gas supply communication hole 5, residual gas discharge communication hole 6, and purified gas discharge communication hole 7 Of course, in addition to those shown in the present embodiment, there is no limitation on the shape as long as the function can be satisfied. Further, the number, position, and the like of the raw material gas supply communication holes 5, the residual gas discharge communication holes 6, the purified gas discharge communication holes 7 and the like are not limited to the present embodiment. It can be changed.

ガスケット2は、図2、図3、図5および図6に示すように、その外周縁が水素透過膜1の外周縁とほぼ一致すべく正方形状に形成されているとともに、内方に形成された開口部2Aが外周縁と同軸状の正方形状に形成されている。また、ガスケット2の四隅部には、それぞれ後述する原料ガス供給用連通孔5を構成する第1の貫通孔2a、同じく後述する残ガス排出用連通孔6を構成する第2の貫通孔2b、同じく後述する精製ガス排出用連通孔7を構成する第3の貫通孔2c、2cが形成されている。第1の貫通孔2aと第2の貫通孔2bは、ガスケット2の対角方向の各位置に配置されており、一方の第3の貫通孔2cと他方の第3の貫通孔2cも、ガスケット2の対角方向の各位置に配置されている。   As shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6, the gasket 2 is formed in a square shape so that its outer peripheral edge substantially coincides with the outer peripheral edge of the hydrogen permeable membrane 1 and is formed inward. The opening 2A is formed in a square shape coaxial with the outer peripheral edge. In addition, at the four corners of the gasket 2, a first through hole 2a constituting a raw material gas supply communication hole 5 described later, a second through hole 2b constituting a residual gas discharge communication hole 6 described later, Similarly, third through holes 2c and 2c constituting the purified gas discharge communication hole 7 described later are formed. The 1st through-hole 2a and the 2nd through-hole 2b are arrange | positioned at each position of the diagonal direction of the gasket 2, and one 3rd through-hole 2c and the other 3rd through-hole 2c are also gaskets. It arrange | positions at each position of 2 diagonal directions.

このガスケット2は、例えば、所定材質の板を出発材料として、打抜プレス加工やワイヤカット加工、ドリル加工等の手法により、内部に開口部2A、ガス用貫通孔2a、2b、2c等を形成することにより製作される。また、樹脂材料の場合には、所定形状の金型への射出成形等の方法によっても製作することが可能である。   The gasket 2 is formed with an opening 2A, gas through-holes 2a, 2b, 2c, and the like inside by a method such as punching press processing, wire cutting processing, drilling processing, etc., using a predetermined material plate as a starting material. It is manufactured by doing. In the case of a resin material, it can also be manufactured by a method such as injection molding into a mold having a predetermined shape.

また、ガスケット2には、その機能上、上述した軸方向において、交互に配置された第1のガスケット(第1のシール部材)21と、第2のガスケット(第2のシール部材)22があり、本実施の形態では同一形状のものを用いることが可能である。しかしながら、これら2種類のガスケットの形状は、その機能上の要件から、それぞれが異なる形状となる場合がある。   Further, the gasket 2 has a first gasket (first seal member) 21 and a second gasket (second seal member) 22 that are alternately arranged in the axial direction described above in terms of its function. In this embodiment, the same shape can be used. However, these two types of gaskets may have different shapes due to functional requirements.

第1のガスケット21には、図5に示すように、当該第1のガスケット21の内方に水素含有ガスを導き入れるための原料ガス導入孔21aが設けられているとともに、この原料ガス導入孔21aによって導入された水素含有ガスのうち水素透過膜1を透過せずに残った残ガスを流出するための残ガス流出孔21bが形成されている。原料ガス導入孔21aは、第1の貫通孔2aに連通するとともに、開口部2Aにおける第1の貫通孔2aの近傍の隅部の内周面に開口している。また、残ガス流出孔21bは、第2の貫通孔2bに連通するとともに、開口部2Aにおける第2の貫通孔21bの近傍の隅部の内周面に開口している。   As shown in FIG. 5, the first gasket 21 is provided with a source gas introduction hole 21 a for introducing a hydrogen-containing gas into the inside of the first gasket 21, and this source gas introduction hole A residual gas outflow hole 21b is formed for flowing out the remaining gas that has not passed through the hydrogen permeable membrane 1 out of the hydrogen-containing gas introduced by 21a. The source gas introduction hole 21a communicates with the first through hole 2a and opens on the inner peripheral surface of the corner of the opening 2A near the first through hole 2a. The residual gas outflow hole 21b communicates with the second through-hole 2b and opens on the inner peripheral surface of the corner of the opening 2A in the vicinity of the second through-hole 21b.

一方、第2のガスケット22には、図6に示すように、一対の精製ガス流出孔22a、22aが形成されている。各精製ガス流出孔22aは、原料ガス導入孔21aを介して第1のガスケット21の開口部2Aに導入された水素含有ガスのうち水素透過膜1を透過して第2のガスケット22の開口部2Aに流入したガス、すなわち水素富化ガスを流出するためのものであり、それぞれ各第3の貫通孔2cに連通するとともに、開口部2Aにおける各第3の貫通孔2cの近傍の隅部の内周面に開口している。   On the other hand, as shown in FIG. 6, the second gasket 22 is formed with a pair of purified gas outflow holes 22a and 22a. Each purified gas outflow hole 22a passes through the hydrogen permeable membrane 1 out of the hydrogen-containing gas introduced into the opening 2A of the first gasket 21 through the source gas introduction hole 21a, and the opening of the second gasket 22. 2A for flowing out gas that has flowed into 2A, that is, hydrogen-enriched gas, and communicates with each of the third through holes 2c, and at the corners of the openings 2A near the third through holes 2c. Open to the inner peripheral surface.

また、第1のガスケット21は、図2および図3に示すように、隣り合う一対の水素透過膜1間にかならず配置されるようになっている。これに対して、第2のガスケット22は、水素透過膜1と第1の支持部材3との間および水素透過膜1と第2の支持部材4との間にも配置されるようになっている。ただし、第1のガスケット21についても、水素透過膜1と第1の支持部材3との間や、水素透過膜1と第2の支持部材4との間に設けてもよい。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the first gasket 21 is always arranged between a pair of adjacent hydrogen permeable membranes 1. In contrast, the second gasket 22 is also disposed between the hydrogen permeable membrane 1 and the first support member 3 and between the hydrogen permeable membrane 1 and the second support member 4. Yes. However, the first gasket 21 may also be provided between the hydrogen permeable membrane 1 and the first support member 3 or between the hydrogen permeable membrane 1 and the second support member 4.

そして、各ガスケット2は、Ni、Ni合金、Cu(銅)、Cu合金、Al(アルミニウム)、Al合金またはSUS(ステンレス鋼)等の金属によって、0.05〜5mm、より好ましくは0.08〜3mmの厚さに形成されている。   Each gasket 2 is 0.05 to 5 mm, more preferably 0.08, depending on a metal such as Ni, Ni alloy, Cu (copper), Cu alloy, Al (aluminum), Al alloy or SUS (stainless steel). It is formed to a thickness of ˜3 mm.

ガスケット2の厚さを上述のように0.05mm以上に設定したのは、0.05mm未満では上述した圧縮荷重Pによって弾性変形や塑性変形した際に、水素透過膜1や第1の支持部材3や第2の支持部材4に対して気密性を保つために必要なだけの変形代をとれず、また原料ガス導入孔21a、残ガス流出孔21bまたは精製ガス流出孔22aの加工が困難になるとともに、剛性が小さく容易に変形してしまうことから取り扱いが困難になるからである。   The thickness of the gasket 2 is set to 0.05 mm or more as described above, when the thickness is less than 0.05 mm, when the elastic deformation or plastic deformation is caused by the compression load P described above, the hydrogen permeable membrane 1 and the first support member 3 and the second support member 4 can not take the deformation allowance necessary to keep hermeticity, and the processing of the source gas introduction hole 21a, the residual gas outflow hole 21b or the purified gas outflow hole 22a becomes difficult. In addition, it is difficult to handle because of its small rigidity and easy deformation.

また、ガスケット2の厚さを上述のように5mm以下に設定したのは、5mmを超えると、水素透過膜1と交互に積層した際に、その積層する軸方向の寸法が増大し、体積効率が低下してしまうからである。   Further, the thickness of the gasket 2 is set to 5 mm or less as described above, and when the thickness exceeds 5 mm, when the hydrogen permeable membrane 1 is alternately laminated, the axial dimension of the lamination increases, and the volume efficiency is increased. It is because it will fall.

このため、上述した各理由により、ガスケット2の厚さは、0.08〜3mmに設定することがより好ましい。   For this reason, it is more preferable to set the thickness of the gasket 2 to 0.08 to 3 mm for the above-described reasons.

第1および第2の支持部材3、4は、図1〜図2に示すように、外周縁が水素透過膜1やガスケット2の外周縁とほぼ一致すべく正方形状に形成された例えばSUS製(金属製)の板によって形成されている。
ただし、第1および第2の支持部材3、4は、これらの間に層状に配置された水素透過膜1および第1、第2のガスケット21、22が気密性を保つための圧縮荷重Pが、均一に付加されるよう、適切に配置された1本または複数本の高強度ボルト等を用いて締結保持される。
したがって、第1および第2の支持部材3、4には、その機能上、第1、第2のガスケット21、22と比較して、同一材質でも少なくとも等しい強度、好ましくは、より高強度の材料を用いる必要がある。
As shown in FIGS. 1 to 2, the first and second support members 3 and 4 are formed in a square shape so that the outer peripheral edge substantially coincides with the outer peripheral edge of the hydrogen permeable membrane 1 or the gasket 2, for example, made of SUS. It is formed of a (metal) plate.
However, the first and second support members 3 and 4 have a compressive load P for maintaining the air-tightness of the hydrogen permeable membrane 1 and the first and second gaskets 21 and 22 arranged in layers between them. These are fastened and held by using one or a plurality of high-strength bolts or the like appropriately arranged so that they are uniformly added.
Accordingly, the first and second support members 3 and 4 are functionally at least equal in strength and preferably higher in strength than the first and second gaskets 21 and 22 in function. Must be used.

そして、第1の支持部材3には、水素透過膜1およびガスケット2における第1の貫通孔1a、2aに対応する位置に第1の貫通孔3aが形成されている。
また、第2の支持部材4には、水素透過膜1およびガスケット2における第2の貫通孔1b、2bに対応する位置に第2の貫通孔4bが形成されているとともに、同水素透過膜1およびガスケット2における各第3の貫通孔1c、1c、2c、2cに対応する位置にそれぞれ第3の貫通孔4c、4cが形成されている。
The first support member 3 has first through holes 3 a formed at positions corresponding to the first through holes 1 a and 2 a in the hydrogen permeable membrane 1 and the gasket 2.
The second support member 4 has second through holes 4b formed at positions corresponding to the second through holes 1b and 2b in the hydrogen permeable membrane 1 and the gasket 2, and the hydrogen permeable membrane 1 And the 3rd through-hole 4c, 4c is formed in the position corresponding to each 3rd through-hole 1c, 1c, 2c, 2c in the gasket 2, respectively.

このため、水素透過膜1、ガスケット2および第1の支持部材3の各第1の貫通孔1a、2a、3aによって第1の支持部材3から各第1のガスケット21の原料ガス導入孔21aに通じる原料ガス供給用連通孔5(図1、図2及び図4)が構成された状態になる。また、水素透過膜1、ガスケット2および第2の支持部材4の各第2の貫通孔1b、2b、4bによって第2の支持部材4から各第1のガスケット21の残ガス流出孔21bに通じる残ガス排出用連通孔6(図1、図2および図4)が構成された状態になる。さらに、水素透過膜1、ガスケット2および第2の支持部材4の各第3の貫通孔1c、2c、4cによって第2の支持部材4から各第2のガスケット22の各精製ガス流出孔22aに通じる精製ガス排出用連通孔7(図1、図3および図4)が構成された状態になる。   For this reason, the hydrogen gas permeable membrane 1, the gasket 2, and the first through holes 1 a, 2 a, and 3 a of the first support member 3 pass from the first support member 3 to the source gas introduction holes 21 a of the first gaskets 21. The material gas supply communication hole 5 (FIGS. 1, 2, and 4) to be communicated is formed. The hydrogen permeable membrane 1, the gasket 2 and the second through holes 1 b, 2 b and 4 b of the second support member 4 lead from the second support member 4 to the residual gas outflow holes 21 b of the first gasket 21. The remaining gas discharge communication hole 6 (FIGS. 1, 2, and 4) is configured. Further, the hydrogen permeable membrane 1, the gasket 2, and the third through holes 1 c, 2 c, and 4 c of the second support member 4 pass from the second support member 4 to the purified gas outflow holes 22 a of the second gasket 22. The communication hole 7 (FIGS. 1, 3 and 4) through which the purified gas is discharged is configured.

なお、第1の支持部材3に形成した第1の貫通孔3aは、第2の支持部材4、あるいは第1および第2の支持部材3、4の双方に設けてもよい。また、第2の支持部材4に形成した第2および第3の貫通孔4b、4cは、第1の支持部材3、あるいは第1および第2の支持部材3、4の双方に設けてもよい。   The first through hole 3 a formed in the first support member 3 may be provided in the second support member 4 or both the first and second support members 3 and 4. The second and third through holes 4b and 4c formed in the second support member 4 may be provided in the first support member 3 or both the first and second support members 3 and 4. .

また、上述した水素含有ガスとしては、例えばメタノール、ガソリン、LNG、LPG等の炭化水素系原料を水蒸気改質して得られる混合ガス、その他の水素を含むガスの使用が可能である。
そして、水素含有ガスは、通常、0.15〜2.0MPaの圧力で原料ガス供給用連通孔5から原料ガス導入孔21aを介して第1のガスケット21の開口部2A内に供給され、各水素透過膜1に対応する位置において100〜600℃の高温雰囲気に保持された状態で水素の分離が行われることになる。
In addition, as the hydrogen-containing gas described above, for example, a mixed gas obtained by steam reforming a hydrocarbon-based raw material such as methanol, gasoline, LNG, or LPG, or other gas containing hydrogen can be used.
The hydrogen-containing gas is normally supplied from the source gas supply communication hole 5 to the opening 2A of the first gasket 21 through the source gas introduction hole 21a at a pressure of 0.15 to 2.0 MPa. Hydrogen is separated in a position corresponding to the hydrogen permeable membrane 1 while being maintained in a high temperature atmosphere of 100 to 600 ° C.

上記のように構成された水素分離精製装置においては、第1および第2の支持部材3、4によって、複数の水素透過膜1およびガスケット2に圧縮荷重Pを付加することにより、各ガスケット2が弾性変形や塑性変形を起こして各水素透過膜1の膜面1Aや第1または第2の支持部材3、4の内面に確実に密着した状態になる。このため、第1のガスケット21の開口部2A内が0.15〜2.0MPaの圧力に加圧された場合でも、ガスケット2が十分に弾塑性変形することにより、水素含有ガスが第1のガスケット21と水素透過膜1の間から漏れるのを防止することができる。   In the hydrogen separation and purification apparatus configured as described above, each gasket 2 is formed by applying a compressive load P to the plurality of hydrogen permeable membranes 1 and gaskets 2 by the first and second support members 3 and 4. Elastic deformation or plastic deformation occurs, and the hydrogen permeable membrane 1 is surely in close contact with the membrane surface 1A and the inner surfaces of the first or second support members 3 and 4. For this reason, even when the inside of the opening 2A of the first gasket 21 is pressurized to a pressure of 0.15 to 2.0 MPa, the gasket 2 is sufficiently elastically plastically deformed, so that the hydrogen-containing gas becomes the first gas. Leakage from between the gasket 21 and the hydrogen permeable membrane 1 can be prevented.

また、空気を含む種々のガス等が第2のガスケット22と水素透過膜1との間から当該第2のガスケット22の開口部2Aに浸入するのも防止することができるとともに、第1のガスケット21側から水素透過膜1を透過して第2のガスケット22側に流入した水素富化ガスが第2のガスケット22と水素透過膜1との間から漏れるのも防止することができる。   Further, various gases including air can be prevented from entering the opening 2A of the second gasket 22 from between the second gasket 22 and the hydrogen permeable membrane 1, and the first gasket. It is possible to prevent the hydrogen-enriched gas that has permeated the hydrogen permeable membrane 1 from the 21 side and flowed into the second gasket 22 side from leaking between the second gasket 22 and the hydrogen permeable membrane 1.

したがって、水素含有ガスやその他のガス等が水素透過膜1を透過後の水素富化ガスに混入するのを防止することができるので、純度の高い水素を回収することができる。しかも、水素含有ガスあるいは水素富化ガスが外部に漏れるのも防止することができる。   Accordingly, it is possible to prevent the hydrogen-containing gas or other gas from being mixed into the hydrogen-enriched gas that has passed through the hydrogen permeable membrane 1, so that high-purity hydrogen can be recovered. Moreover, it is possible to prevent the hydrogen-containing gas or the hydrogen-enriched gas from leaking to the outside.

また、ガスケット2を水素透過膜1や第1および第2の支持部材3、4に抵抗溶接等により接合する必要がないので、少ない工数で簡単に組み立てることができるとともに、水素透過膜1をガスケット2や第1および第2の支持部材3、4とは材質の異なる上述した種々の金属材料で構成することができる。また、水素透過膜1を金属以外の例えばカーボン系材料、樹脂材料、セラミック材料等で構成することも可能である。   Further, since it is not necessary to join the gasket 2 to the hydrogen permeable membrane 1 and the first and second support members 3 and 4 by resistance welding or the like, the gasket 2 can be easily assembled with less man-hours, and the hydrogen permeable membrane 1 can be attached to the gasket. 2 and the first and second support members 3 and 4 can be made of the above-described various metal materials having different materials. Further, the hydrogen permeable membrane 1 can be made of, for example, a carbon-based material, a resin material, a ceramic material, or the like other than metal.

さらに、ガスケット2としては、上述したガス漏れを防止することが可能な変形代が得られる厚さで、かつ原料ガス導入孔21aおよび残ガス流出孔21bの加工が可能な厚さに構成すればよいことから、上述のように極めて薄いもので構成することができる。したがって、軸方向の寸法を抑えることができるので、コンパクトで、しかも水素透過面積が大きく水素の回収効率の高いものを得ることができる。   Furthermore, the gasket 2 has a thickness that allows a deformation allowance that can prevent the above-described gas leakage, and a thickness that can process the source gas introduction hole 21a and the residual gas outflow hole 21b. Since it is good, it can comprise by the very thin thing as mentioned above. Therefore, since the axial dimension can be suppressed, a compact, large hydrogen permeation area and high hydrogen recovery efficiency can be obtained.

また、各第1のガスケット21が隣り合う一対の水素透過膜1間に必ず配置されることになっているので、水素含有ガスが必ず一対の水素透過膜1の間に供給されることになる。したがって、水素透過膜1の面積を最大限に有効に利用することができるので、水素の回収効率の向上を図ることができる。   In addition, since each first gasket 21 is necessarily disposed between a pair of adjacent hydrogen permeable membranes 1, a hydrogen-containing gas is necessarily supplied between the pair of hydrogen permeable membranes 1. . Therefore, since the area of the hydrogen permeable membrane 1 can be effectively used to the maximum extent, it is possible to improve the hydrogen recovery efficiency.

さらに、水素含有ガスを原料ガス供給用連通孔5に供給すると、当該水素含有ガスは、各第1のガスケット21の原料ガス導入孔21aから当該第1のガスケット21内に流入し、水素透過膜1を透過せずに第1のガスケット21内に残った残ガスが原料ガス導入孔21aと対角方向に位置する残ガス流出孔21bから残ガス排出用連通孔6を通して外部に排出されることになる。また、各第1のガスケット21から水素透過膜1を透過して第2のガスケット22に流入した水素富化ガスは、原料ガス導入孔21aおよび残ガス流出孔21bが配置されている対角方向とは直交する方向の対角方向に配置された各精製ガス流出孔22aから精製ガス排出用連通孔7を通して排出されることになる。したがって、水素含有ガスを原料ガス供給用連通孔5に連続的に供給するだけで、精製ガス排出用連通孔7から純度の高い水素を連続的に回収することができる。また、残ガス排出用連通孔6から排出される残ガスは、必要に応じて水素含有ガスとして再度使用することも可能である。   Further, when the hydrogen-containing gas is supplied to the source gas supply communication hole 5, the hydrogen-containing gas flows into the first gasket 21 from the source gas introduction hole 21 a of each first gasket 21, and the hydrogen permeable membrane. The residual gas remaining in the first gasket 21 without passing through 1 is discharged to the outside through the residual gas discharge communication hole 6 from the residual gas outlet hole 21b positioned diagonally to the raw material gas introduction hole 21a. become. Further, the hydrogen-enriched gas that has permeated the hydrogen permeable membrane 1 from each first gasket 21 and flowed into the second gasket 22 is diagonally arranged in which the source gas introduction hole 21a and the residual gas outflow hole 21b are arranged. Are exhausted through the purified gas discharge communication holes 7 from the purified gas outflow holes 22a arranged in the diagonal direction orthogonal to each other. Accordingly, high-purity hydrogen can be continuously recovered from the purified gas discharge communication hole 7 simply by continuously supplying the hydrogen-containing gas to the raw material gas supply communication hole 5. Moreover, the residual gas discharged | emitted from the communicating hole 6 for residual gas discharge | emission can also be used again as hydrogen containing gas as needed.

また、水素透過膜1として、上述した各金属を用いることにより、原理的に水素含有ガスから100%の水素を分離回収することができる。この場合、水素含有ガスが上述した0.15〜2.0MPaの圧力で供給され、一方、回収される水素富化ガスの圧力は概ね0.1MPaに維持されているため、水素透過膜1の膜面1Aに両者の差圧として約0.05〜1.9MPaが作用することになる。ここで、水素含有ガス中の水素分圧(水素含有率により変化)が、水素富化ガス中の水素分圧(水素富化ガスがほぼ100%水素の場合、水素富化ガスの圧力と同等)がより高い場合、水素含有ガス中の分子状水素が一方の膜面1Aから原子状水素になって当該水素透過膜1の金属の原子によって構成される格子内に侵入し、上記水素分圧差によって格子内を通過して、他方の膜面1A側で再び分子状水素(ガス)となることにより、選択的に水素ガスのみを分離・精製することができる。   Further, by using each of the above-described metals as the hydrogen permeable membrane 1, in principle, 100% hydrogen can be separated and recovered from the hydrogen-containing gas. In this case, since the hydrogen-containing gas is supplied at the pressure of 0.15 to 2.0 MPa described above, and the pressure of the recovered hydrogen-enriched gas is maintained at approximately 0.1 MPa, About 0.05 to 1.9 MPa acts on the film surface 1A as a differential pressure between the two. Here, the hydrogen partial pressure in the hydrogen-containing gas (changes depending on the hydrogen content) is equal to the hydrogen partial pressure in the hydrogen-enriched gas (when the hydrogen-enriched gas is almost 100% hydrogen) ) Is higher, the molecular hydrogen in the hydrogen-containing gas becomes atomic hydrogen from one film surface 1A and enters the lattice formed by the metal atoms of the hydrogen permeable membrane 1, and the hydrogen partial pressure difference By passing through the lattice and becoming molecular hydrogen (gas) again on the other film surface 1A side, only hydrogen gas can be selectively separated and purified.

さらに、水素透過膜1における水素の分離は、100〜600℃の高温雰囲気中で行われることになるが、上記水素分離条件に適した金属水素透過膜を選択することにより、これらの温度範囲で十分耐え得る水素透過膜1を構成することができる。   Furthermore, hydrogen separation in the hydrogen permeable membrane 1 is performed in a high temperature atmosphere of 100 to 600 ° C., but by selecting a metal hydrogen permeable membrane suitable for the above hydrogen separation conditions, in these temperature ranges. The hydrogen permeable membrane 1 that can withstand sufficiently can be configured.

しかも、水素透過膜1として上記金属を用いることにより、当該水素透過膜1を上述のように5〜100μmと極めて薄く構成した場合でも、第1のガスケット21と第2のガスケット22との間の差圧(0.05〜1.9MPa)に対しても十分耐え得る強度の高い水素透過膜1を得ることができる。したがって、コンパクトに構成することができるとともに、水素の回収効率の向上を図ることができる。なお、水素透過膜1の厚さを5〜100μmとしたのは、5μm未満では、上記差圧によって当該水素透過膜1が破損するおそれがあるからであり、100μmを超えると水素原子の移動抵抗が大きくなって水素の分離効率が低下するからである。したがって、この理由から、水素透過膜1の厚さは、上述のように、10〜50μmの厚さに設定することがより好ましい。   In addition, by using the metal as the hydrogen permeable membrane 1, even when the hydrogen permeable membrane 1 is configured to be extremely thin as 5 to 100 μm as described above, it is between the first gasket 21 and the second gasket 22. A hydrogen-permeable membrane 1 having a high strength that can sufficiently withstand a differential pressure (0.05 to 1.9 MPa) can be obtained. Therefore, it can be configured in a compact manner, and the recovery efficiency of hydrogen can be improved. The reason why the thickness of the hydrogen permeable membrane 1 is set to 5 to 100 μm is that if the thickness is less than 5 μm, the hydrogen permeable membrane 1 may be damaged by the above-mentioned differential pressure. This is because the hydrogen separation efficiency decreases. Therefore, for this reason, the thickness of the hydrogen permeable membrane 1 is more preferably set to a thickness of 10 to 50 μm as described above.

また、ガスケット2についても、それぞれの水素分離条件に適した金属材料を選択することにより、水素含有ガスに含まれる腐食性のガスによってガスケット2が腐食されるのを極力防止することができるとともに、水素を分離する際の最も高温となる雰囲気(例えば600℃)において、連続的に使用することができる。   In addition, for the gasket 2, by selecting a metal material suitable for each hydrogen separation condition, it is possible to prevent the gasket 2 from being corroded by the corrosive gas contained in the hydrogen-containing gas as much as possible. It can be used continuously in an atmosphere (for example, 600 ° C.) at the highest temperature when separating hydrogen.

なお、上記実施の形態においては、水素透過膜1を上述した金属による単一膜で構成した例を示したが、この水素透過膜1は、カーボン系材料による単一膜、樹脂による単一膜、セラミックによる単一膜、樹脂とセラミックによる複合膜、樹脂と上記各金属による複合膜、セラミックと上記各金属による複合膜または樹脂とセラミックと上記各金属の複合膜によって形成してもよい。このように、水素透過膜1を構成する材料を選定することにより、要求される水素の純度に則した水素富化ガスを生産することが可能になる。たとえば、樹脂の単一膜で水素透過膜1を構成した場合には、純度は高くないが安価な水素を提供することができ、また上記各金属の単一膜やこの金属膜を含む複合膜で水素透過膜1を構成した場合には、純度が極めて高くかつ高価な水素を提供することができる。   In the above embodiment, the hydrogen permeable membrane 1 is composed of the above-described metal single membrane. However, the hydrogen permeable membrane 1 may be a single membrane made of a carbon-based material or a single membrane made of a resin. A single film made of ceramic, a composite film made of resin and ceramic, a composite film made of resin and each of the above metals, a composite film made of ceramic and each of the above metals, or a composite film of resin, ceramic and each of the above metals may be used. Thus, by selecting the material constituting the hydrogen permeable membrane 1, it becomes possible to produce a hydrogen-enriched gas that conforms to the required purity of hydrogen. For example, when the hydrogen permeable membrane 1 is constituted by a single membrane of resin, it is possible to provide inexpensive hydrogen that is not high in purity, but also a single membrane of each metal or a composite membrane including this metal membrane. In the case where the hydrogen permeable membrane 1 is configured, hydrogen with extremely high purity and high price can be provided.

また、ガスケット2はカーボン系材料や樹脂やセラミック等によって構成してもよく、例えば樹脂を用いる場合にはポリアミド系の耐熱樹脂を用いることが好ましい。ポリアミド系の耐熱樹脂でガスケット2を構成した場合には、水素含有ガスに含まれる腐食性のガスによってガスケット2が腐食されるのを防止することができるとともに、300℃程度の雰囲気温度でも連続的に使用することができる。しかも、圧縮荷重Pによって大きな弾塑性変形が生じることから、高圧の水素含有ガスが供給された場合でも、水素含有ガスが水素透過膜1とガスケット2との間から漏れるのを確実に防止することができる。   The gasket 2 may be made of a carbon-based material, resin, ceramic, or the like. For example, when using a resin, it is preferable to use a polyamide-based heat-resistant resin. When the gasket 2 is made of a polyamide-based heat-resistant resin, the gasket 2 can be prevented from being corroded by the corrosive gas contained in the hydrogen-containing gas, and continuously at an ambient temperature of about 300 ° C. Can be used for Moreover, since a large elastic-plastic deformation occurs due to the compressive load P, it is possible to reliably prevent the hydrogen-containing gas from leaking between the hydrogen permeable membrane 1 and the gasket 2 even when a high-pressure hydrogen-containing gas is supplied. Can do.

さらに、水素透過膜1、ガスケット2、第1の支持部材3および第2の支持部材4を正方形状に形成したものを示したが、これらは、長方形状、その他の多角形状、円形状、楕円形状等の他の形状のもので構成してもよい。   Further, the hydrogen permeable membrane 1, the gasket 2, the first support member 3 and the second support member 4 are shown in the form of a square, but these are rectangular, other polygonal, circular, elliptical. You may comprise in other shapes, such as a shape.

一方、上記実施の形態においては、第2のガスケット22として内方に正方形状の開口部2Aを有するものを示したが、この第2のガスケット22の開口部2Aには、水素透過膜1の一方の膜面1Aを保持するとともに、当該水素透過膜1を透過した水素富化ガスの流通を可能とする孔を有するバックアップ部材を設けるように構成してもよい。この場合のバックアップ部材は、例えば精製ガス流出孔22aに連通する複数の孔を有する多孔質材や、精製ガス流出孔22aに連通する蛇行形状のスリットを有する部材や複数の孔を有するパンチングメタル部材等によって構成することが可能である。   On the other hand, in the above-described embodiment, the second gasket 22 having the square opening 2A on the inside is shown, but the opening 2A of the second gasket 22 has the hydrogen permeable membrane 1 in the opening 2A. You may comprise so that the backup member which has the hole which enables the distribution | circulation of the hydrogen rich gas which permeate | transmitted the said hydrogen permeable film 1 while holding one membrane surface 1A may be provided. The backup member in this case is, for example, a porous material having a plurality of holes communicating with the purified gas outflow hole 22a, a member having a meandering slit communicating with the purified gas outflow hole 22a, or a punching metal member having a plurality of holes Or the like.

図8は、第2のガスケット22の開口部2Aに蛇行するスリット22bを有するバックアップ部材を一体的に形成した第1の他の例を示している。すなわち、第2のガスケット22を構成する正方形状の板に、上述した開口部2Aに相当する部分にスリット22bを複数回蛇行するように形成するとともに、その蛇行するスリット22bの各端部を精製ガス流出孔22aに連通させたもので構成されている。
第1のガスケット21についても、第2のガスケット22における上記第1の他の例と同様に構成してもよい。ただし、この場合には、スリット22bの各端部を原料ガス導入孔21aおよび残ガス流出孔21bにそれぞれ連通させることになる。
FIG. 8 shows a first other example in which a backup member having a slit 22b meandering in the opening 2A of the second gasket 22 is integrally formed. That is, on the square plate constituting the second gasket 22, the slit 22 b is formed to meander a plurality of times in the portion corresponding to the opening 2 A described above, and each end of the meandering slit 22 b is purified. It is configured by communicating with the gas outflow hole 22a.
The first gasket 21 may also be configured in the same manner as in the first other example of the second gasket 22. However, in this case, each end of the slit 22b is communicated with the source gas introduction hole 21a and the residual gas outflow hole 21b.

また、図9は、第2のガスケット22の開口部2Aに複数の孔を有するパンチングメタル部材(バックアップ部材)を一体的に形成した第2の他の例を示している。すなわち、上述した開口部2Aに相当する部分には、水素透過膜1の一方の膜面1Aが当接する側に第2のガスケット22と一体の平板22cが形成され、この平板22cにおける水素透過膜1とは反対側に上記開口部2Aを同じ大きさの凹部22dが形成されている。そして、平板部22cには、水素透過膜1を透過後の水素富化ガスが通過可能な孔22eが複数形成されており、凹部22dの隅部内周面には、精製ガス流出孔22aが開口している。このように構成した第2のガスケット22は、凹部22d側の面を重ね合わせた状態で使用することになる。
第1のガスケット21についても、第2のガスケット22における上記第2の他の例と同様に構成してもよい。
FIG. 9 shows a second other example in which a punching metal member (backup member) having a plurality of holes is integrally formed in the opening 2 </ b> A of the second gasket 22. That is, a flat plate 22c integrated with the second gasket 22 is formed on the side corresponding to the one membrane surface 1A of the hydrogen permeable membrane 1 at a portion corresponding to the opening 2A, and the hydrogen permeable membrane on the flat plate 22c is formed. A recess 22d having the same size as that of the opening 2A is formed on the opposite side to 1. The flat plate portion 22c is formed with a plurality of holes 22e through which the hydrogen-enriched gas that has passed through the hydrogen permeable membrane 1 can pass, and a purified gas outflow hole 22a is opened on the inner peripheral surface of the corner of the recess 22d. doing. The second gasket 22 configured in this way is used in a state where the surfaces on the concave portion 22d side are overlapped.
The first gasket 21 may also be configured similarly to the second other example of the second gasket 22.

上述のようなそれぞれのバックアップ部材を有する第2のガスケット22を用いた場合には、第1のガスケット21内に供給される水素含有ガスの圧力によって、水素透過膜1の各膜面1Aに作用する差圧が増大した場合でも、当該水素透過膜1をバックアップ部材によって支えることができる。したがって、上記差圧を増大させることができるので、水素が水素透過膜1を透過する効率を向上させることができ、水素回収効率の向上を図ることができる。   When the second gasket 22 having the respective backup members as described above is used, it acts on each membrane surface 1A of the hydrogen permeable membrane 1 by the pressure of the hydrogen-containing gas supplied into the first gasket 21. Even when the differential pressure increases, the hydrogen permeable membrane 1 can be supported by the backup member. Therefore, since the differential pressure can be increased, the efficiency of hydrogen permeating the hydrogen permeable membrane 1 can be improved, and the hydrogen recovery efficiency can be improved.

また、第1のガスケット21に上述のようなそれぞれのバックアップ部材を設けた場合には、背圧が高くなるなどによって、ガスの逆流が生じた場合にも、水素透過膜1を保護することができる。   Further, when each of the backup members as described above is provided in the first gasket 21, the hydrogen permeable membrane 1 can be protected even when a back flow of gas occurs due to a high back pressure or the like. it can.

なお、上記第1のガスケット21及び第2のガスケット22は、それぞれ図10及び図11に示すように、複数(ここで示す例では3つ)の部材で構成したものであってもよい。   The first gasket 21 and the second gasket 22 may be constituted by a plurality of members (three in the example shown here) as shown in FIGS.

すなわち、第1のガスケット21は、図10に示すように、正方形状の板状に形成された上面部材211、中間面部材212および下面部材213によって3層状に構成されている。すなわち、図10は、第1のガスケット21の第3の他の例を示している。各部材211、212、213には、上述した開口部2A、第1の貫通孔2a、第2の貫通孔2bおよび第3の貫通孔2cが形成されている。また、中間面部材212は、上述した原料ガス導入孔21aおよび残ガス流出孔21bに対応する位置に、当該各孔21a、21bと平面視で同一の形状の切欠21A、21Bが形成されている。   That is, as shown in FIG. 10, the first gasket 21 is configured in three layers by an upper surface member 211, an intermediate surface member 212, and a lower surface member 213 formed in a square plate shape. That is, FIG. 10 shows a third other example of the first gasket 21. Each member 211, 212, 213 is formed with the above-described opening 2A, first through hole 2a, second through hole 2b, and third through hole 2c. In addition, the intermediate surface member 212 has notches 21A and 21B having the same shape in plan view as the holes 21a and 21b at positions corresponding to the raw material gas introduction holes 21a and the residual gas outflow holes 21b. .

したがって、上面部材211、中間面部材212および下面部材213を積層することにより、原料ガス導入孔21a、残ガス流出孔21b等を有する第1のガスケット21を構成することができる。
この場合、原料ガス導入孔21a、残ガス流出孔21bに相当する切欠21A、21Bを、開口部2Aや各貫通孔2a、2b、2cと同様に打抜プレス加工やワイヤカット加工、ドリル加工等の手法により、中間面部材212に簡単に形成することができる。よって、原料ガス導入孔21aおよび残ガス流出孔21bを有する厚さの薄い第1のガスケット21を簡単に製造することができる。
Therefore, by laminating the upper surface member 211, the intermediate surface member 212, and the lower surface member 213, the first gasket 21 having the source gas introduction hole 21a, the residual gas outflow hole 21b, and the like can be configured.
In this case, the notches 21A and 21B corresponding to the source gas introduction hole 21a and the residual gas outflow hole 21b are punched, wire cut, drilled, etc., like the opening 2A and the through holes 2a, 2b, and 2c. By this method, the intermediate surface member 212 can be easily formed. Therefore, the thin first gasket 21 having the source gas introduction hole 21a and the residual gas outflow hole 21b can be easily manufactured.

一方、第2のガスケット22は、図11に示すように、正方形状の板状に形成された上面部材221、中間面部材222および下面部材223によって3層状に構成されている。すなわち、図11は、第2のガスケット22の第3の他の例を示している。各部材221、222、223には、上述した開口部2A、第1の貫通孔2a、第2の貫通孔2bおよび第3の貫通孔2cが形成されている。また、中間面部材222は、上述した各精製ガス流出孔22a、22aに対応する位置に、当該各孔22a、22aと平面視で同一の形状の切欠22A、22Aが形成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 11, the second gasket 22 is configured in three layers by an upper surface member 221, an intermediate surface member 222, and a lower surface member 223 formed in a square plate shape. That is, FIG. 11 shows a third other example of the second gasket 22. Each member 221, 222, 223 is formed with the above-described opening 2A, first through hole 2a, second through hole 2b, and third through hole 2c. Further, the intermediate surface member 222 has notches 22A and 22A having the same shape in plan view as the holes 22a and 22a at positions corresponding to the purified gas outflow holes 22a and 22a.

したがって、上面部材221、中間面部材222および下面部材223を積層することにより、精製ガス流出孔22a、22a等を有する第1のガスケット21を構成することができる。よって、上述した3層状の第1のガスケット21と同様の理由により、精製ガス流出孔22a、22aを有する厚さの薄い第2のガスケット22を簡単に製造することができる。   Therefore, the first gasket 21 having the purified gas outflow holes 22a, 22a and the like can be configured by laminating the upper surface member 221, the intermediate surface member 222, and the lower surface member 223. Therefore, for the same reason as the three-layered first gasket 21 described above, the thin second gasket 22 having the purified gas outflow holes 22a and 22a can be easily manufactured.

また、第1のガスケット21および第1のガスケット21の第2の他の例に対して、上述したバックアップ部材を有する第2の他の例や第3の他の例を組み合わせてもよい。   Moreover, you may combine the 2nd other example which has the backup member mentioned above, and the 3rd other example with respect to the 2nd other example of the 1st gasket 21 and the 1st gasket 21. FIG.

この発明の一実施の形態として示した水素分離精製装置の平面図である。It is a top view of the hydrogen separation refinement | purification apparatus shown as one embodiment of this invention. 同水素分離精製装置を示す図であって、図1のA−C(図心)−Bに沿う断面図である。It is a figure which shows the same hydrogen separation refinement | purification apparatus, Comprising: It is sectional drawing which follows AC (centroid) -B of FIG. 同水素分離精製装置を示す図であって、図1のA−C−Dに沿う断面図である。It is a figure which shows the same hydrogen separation refinement | purification apparatus, Comprising: It is sectional drawing in alignment with ACD of FIG. 同水素分離精製装置の底面図である。It is a bottom view of the same hydrogen separation purification apparatus. 同水素分離精製装置における第1のガスケットを示す正面図である。It is a front view which shows the 1st gasket in the same hydrogen separation refinement | purification apparatus. 同水素分離精製装置における第2のガスケットを示す正面図である。It is a front view which shows the 2nd gasket in the same hydrogen separation refinement | purification apparatus. 同水素分離精製装置における水素透過膜を示す正面図である。It is a front view which shows the hydrogen permeable membrane in the hydrogen separation refinement | purification apparatus. 同水素分離精製装置における第2のガスケットの第1の他の例を示す正面図である。It is a front view which shows the 1st other example of the 2nd gasket in the hydrogen separation refinement | purification apparatus. 同水素分離精製装置における第2のガスケットの第2の他の例を示す正面図である。It is a front view which shows the 2nd other example of the 2nd gasket in the same hydrogen separation refinement | purification apparatus. 同水素分離精製装置における第1のガスケットの第3の他の例を示す図であって、(a)は分解斜視図、(b)は(a)におけるB−B線に沿う断面図である。It is a figure which shows the 3rd other example of the 1st gasket in the hydrogen separation refinement | purification apparatus, Comprising: (a) is a disassembled perspective view, (b) is sectional drawing which follows the BB line in (a). . 同水素分離精製装置における第2のガスケットの第3の他の例を示す図であって、(a)は分解斜視図、(b)は(a)におけるB−B線に沿う断面図である。It is a figure which shows the 3rd other example of the 2nd gasket in the same hydrogen separation refinement | purification apparatus, Comprising: (a) is a disassembled perspective view, (b) is sectional drawing which follows the BB line in (a). .

符号の説明Explanation of symbols

1 水素透過膜
1A 膜面
2 ガスケット(シール部材)
2A 開口部
3 第1の支持部材
4 第2の支持部材
5 原料ガス供給用連通孔
6 残ガス排出用連通孔
7 精製ガス排出用連通孔
21 第1のガスケット(第1のシール部材)
21a 原料ガス導入孔
21b 残ガス流出孔
22 第2のガスケット(第2のシール部材)
22a 精製ガス流出孔
22e 孔
P 圧縮荷重
1 Hydrogen permeable membrane 1A Membrane surface 2 Gasket (seal member)
2A Opening 3 First support member 4 Second support member 5 Material gas supply communication hole 6 Residual gas discharge communication hole 7 Purified gas discharge communication hole 21 First gasket (first seal member)
21a Raw material gas introduction hole 21b Residual gas outflow hole 22 Second gasket (second seal member)
22a Purified gas outflow hole 22e Hole P Compressive load

Claims (10)

水素の選択的透過性を有する水素透過膜と、この水素透過膜における膜面の周縁部に密接し、内方に開口部を有する板状のシール部材とを交互に層状に配置し、その層状に配置される方向である軸方向の一方の端に位置する上記水素透過膜に上記シール部材を介して設置される第1の支持部材と、上記軸方向の他方の端に位置する上記水素透過膜に上記シール部材を介して設置される第2の支持部材とで、上記複数の水素透過膜およびシール部材を圧縮荷重を付加した状態に保持してなり、
上記シール部材のうち上記軸方向に一つおきに配置された第1のシール部材には、当該第1のシール部材の内方に水素含有ガスを導き入れるための原料ガス導入孔が設けられているとともに、この原料ガス導入孔によって導入された上記水素含有ガスのうち上記水素透過膜を透過せずに残った残ガスを流出するための残ガス流出孔が設けられており、
上記シール部材のうち上記第1のシール部材以外の第2のシール部材には、上記原料ガス導入孔によって導入された上記水素含有ガスのうち上記水素透過膜を透過した後のガスを流出する精製ガス流出孔が設けられていることを特徴とする水素分離精製装置。
A hydrogen permeable membrane having selective hydrogen permeability and a plate-like sealing member having an opening inward in close contact with the peripheral portion of the membrane surface of the hydrogen permeable membrane are alternately arranged in layers. A first support member installed via the seal member on the hydrogen permeable membrane located at one end in the axial direction, which is the direction in which the gas is disposed, and the hydrogen permeation located at the other end in the axial direction With the second support member installed on the membrane via the seal member, the plurality of hydrogen permeable membranes and the seal member are held in a state where a compression load is applied,
Of the sealing members, the first sealing members arranged every other in the axial direction are provided with source gas introduction holes for introducing the hydrogen-containing gas into the inside of the first sealing member. In addition, a residual gas outflow hole is provided for flowing out the residual gas remaining without passing through the hydrogen permeable membrane among the hydrogen-containing gas introduced by the raw material gas introduction hole.
The second sealing member other than the first sealing member among the sealing members is purified to flow out the gas after passing through the hydrogen permeable membrane among the hydrogen-containing gas introduced by the source gas introduction hole. A hydrogen separation and purification apparatus, wherein a gas outflow hole is provided.
上記各第1のシール部材は、隣り合う一対の上記水素透過膜間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の水素分離精製装置。   2. The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 1, wherein each of the first seal members is disposed between a pair of adjacent hydrogen permeable membranes. 上記第1の支持部材および第2の支持部材のうち少なくとも一方から上記第1のシール部材の原料ガス導入孔に通じる原料ガス供給用連通孔が形成され、
上記第1の支持部材および第2の支持部材のうち少なくとも一方から上記第1のシール部材の残ガス流出孔に通じる残ガス排出用連通孔が形成され、
上記第1の支持部材および第2の支持部材のうち少なくとも一方から上記第2のシール部材の精製ガス流出孔に通じる精製ガス排出用連通孔が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の水素分離精製装置。
A source gas supply communication hole communicating from at least one of the first support member and the second support member to the source gas introduction hole of the first seal member is formed,
A residual gas discharge communication hole communicating from at least one of the first support member and the second support member to the residual gas outflow hole of the first seal member is formed;
The purified gas discharge communication hole is formed from at least one of the first support member and the second support member to the purified gas outflow hole of the second seal member. 2. The hydrogen separation and purification apparatus according to 2.
上記シール部材のうち少なくとも第2のシール部材における上記開口部には、上記水素透過膜の一方の膜面を保持するとともに、当該水素透過膜を透過したガスの流通を可能とする孔を有するバックアップ部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の水素分離精製装置。   At least the second sealing member of the sealing member has a back-up having a hole that holds one membrane surface of the hydrogen permeable membrane and allows the gas that has permeated the hydrogen permeable membrane to flow therethrough. The hydrogen separation and purification apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a member is provided. 上記水素透過膜は、カーボン系材料、樹脂、セラミックおよび金属の1種からなる単一膜または2種以上を積層させた複合膜によって形成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の水素分離精製装置。   The hydrogen permeable membrane is formed of a single membrane made of one of a carbon-based material, a resin, a ceramic, and a metal, or a composite membrane in which two or more are laminated. The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 1. 上記金属は、パラジウム、パラジウム合金、バナジウム、バナジウム合金、ニオブ、ニオブ合金、ニオブ−チタン−ニッケルを主成分とする合金、ニオブ−チタン−コバルトを主成分とする合金、ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金またはニオブ−ジルコニウム−ニッケルを主成分とする非晶質合金であることを特徴とする請求項5に記載の水素分離精製装置。   The metal is palladium, palladium alloy, vanadium, vanadium alloy, niobium, niobium alloy, an alloy mainly composed of niobium-titanium-nickel, an alloy mainly composed of niobium-titanium-cobalt, and mainly composed of zirconium-nickel. The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 5, wherein the hydrogen separation and purification apparatus is an amorphous alloy or an amorphous alloy mainly composed of niobium-zirconium-nickel. 上記シール部材は、カーボン系材料、樹脂、セラミックまたは金属によって形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の水素分離精製装置。   The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 1, wherein the seal member is formed of a carbon-based material, a resin, a ceramic, or a metal. 上記樹脂は、ポリアミド系の耐熱樹脂であることを特徴とする請求項7に記載の水素分離精製装置。   The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 7, wherein the resin is a polyamide-based heat-resistant resin. 上記金属は、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金またはステンレス鋼であることを特徴とする請求項7に記載の水素分離精製装置。   The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 7, wherein the metal is nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, or stainless steel. 少なくとも1つの上記シール部材は、複数の部材によって構成されていることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の水素分離精製装置。   The hydrogen separation and purification apparatus according to claim 1, wherein at least one of the sealing members is constituted by a plurality of members.
JP2004106055A 2004-03-31 2004-03-31 Hydrogen separation purification apparatus Pending JP2005288290A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004106055A JP2005288290A (en) 2004-03-31 2004-03-31 Hydrogen separation purification apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004106055A JP2005288290A (en) 2004-03-31 2004-03-31 Hydrogen separation purification apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005288290A true JP2005288290A (en) 2005-10-20

Family

ID=35321847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004106055A Pending JP2005288290A (en) 2004-03-31 2004-03-31 Hydrogen separation purification apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005288290A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012067612A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Azur Energy Llc Hydrogen purifier
KR101250558B1 (en) * 2011-01-03 2013-04-03 한국에너지기술연구원 Membrane module for Hydrogen Purification
WO2013065935A1 (en) * 2011-11-01 2013-05-10 한국에너지기술연구원 Multilayer module for hydrogen separation
KR101270154B1 (en) * 2011-02-23 2013-05-31 한국에너지기술연구원 Hydrogen purification separation membrane module and method for sealing hydrogen separation membrane
KR101336771B1 (en) * 2011-11-01 2013-12-05 한국에너지기술연구원 Enclosed multi layer membrane module for hydrogen separation
CN103785292A (en) * 2012-10-29 2014-05-14 贺大立 Dynamic particle membrane filter
US9132381B2 (en) 2010-12-14 2015-09-15 National Institute Of Advanced Industrial Science Abd Technology Hydrogen separation device
CN111729479A (en) * 2020-07-29 2020-10-02 苏州高迈新能源有限公司 Palladium membrane assembly and purifier

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9011580B2 (en) 2010-11-17 2015-04-21 Azur Energy Llc Hydrogen purifier
WO2012067612A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Azur Energy Llc Hydrogen purifier
US9132381B2 (en) 2010-12-14 2015-09-15 National Institute Of Advanced Industrial Science Abd Technology Hydrogen separation device
KR101250558B1 (en) * 2011-01-03 2013-04-03 한국에너지기술연구원 Membrane module for Hydrogen Purification
KR101270154B1 (en) * 2011-02-23 2013-05-31 한국에너지기술연구원 Hydrogen purification separation membrane module and method for sealing hydrogen separation membrane
KR101336771B1 (en) * 2011-11-01 2013-12-05 한국에너지기술연구원 Enclosed multi layer membrane module for hydrogen separation
CN103958036A (en) * 2011-11-01 2014-07-30 韩国能源技术研究院 Multilayer module for hydrogen separation
KR101285568B1 (en) 2011-11-01 2013-07-15 한국에너지기술연구원 Multi layer membrane module for hydrogen separation
WO2013065935A1 (en) * 2011-11-01 2013-05-10 한국에너지기술연구원 Multilayer module for hydrogen separation
US9427700B2 (en) 2011-11-01 2016-08-30 Korea Institute Of Energy Research Multilayer module for hydrogen separation
CN103785292A (en) * 2012-10-29 2014-05-14 贺大立 Dynamic particle membrane filter
CN103785292B (en) * 2012-10-29 2016-08-17 贺大立 Dynamic particle membrane filter system
CN111729479A (en) * 2020-07-29 2020-10-02 苏州高迈新能源有限公司 Palladium membrane assembly and purifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6660069B2 (en) Hydrogen extraction unit
US8465569B2 (en) Membrane support module for permeate separation in a fuel cell
US7708812B2 (en) Hydrogen gas separator fixing structure and hydrogen gas separating device using the same
JP2007007565A (en) Reinforcing structure for hydrogen-permeable film, and its manufacturing method
US8226751B2 (en) Composite membrane material for hydrogen separation and element for hydrogen separation using the same
JPH09255306A (en) Hydrogen separating membrane
US7323040B2 (en) Membrane module for the separation of hydrogen and method for the production thereof
US20170301940A1 (en) Membrane modules for hydrogen separation and fuel processors and fuel cell systems including the same
JP2005288290A (en) Hydrogen separation purification apparatus
WO2016178849A1 (en) Membrane-based hydrogen purifiers
US8226750B2 (en) Hydrogen purifier module with membrane support
TWI523679B (en) Hydrogen separation apparatus
JP2008155118A (en) Composite membrane for separating hydrogen and module for separating hydrogen using this hydrogen permeable membrane
JP5024674B2 (en) Hydrogen separator
JP5101182B2 (en) Hydrogen permeable membrane module
JP4806867B2 (en) Hydrogen extraction device
JP2004290900A (en) Hydrogen separation membrane, production method therefor, hydrogen separation unit using the membrane, and membrane reactor
JP4904651B2 (en) Hydrogen separator
JP2002201004A (en) Hydrogen extracting apparatus
JP2007245123A (en) Hydrogen permeable membrane of composite multi-layer structure and its manufacturing method
JP2021013902A (en) Hydrogen separation device and method for manufacturing the same
JP2020195963A (en) Hydrogen separator
JP4001096B2 (en) Hydrogen purification device and separation membrane module
JP2011067757A (en) Hydrogen separation membrane module and method of manufacturing the same
JP2006331692A (en) Channel structure of fuel cell electrode plate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20070123

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20090318

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090324

A02 Decision of refusal

Effective date: 20090804

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02