JP4929065B2 - 選択透過膜型反応器 - Google Patents
選択透過膜型反応器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4929065B2 JP4929065B2 JP2007153635A JP2007153635A JP4929065B2 JP 4929065 B2 JP4929065 B2 JP 4929065B2 JP 2007153635 A JP2007153635 A JP 2007153635A JP 2007153635 A JP2007153635 A JP 2007153635A JP 4929065 B2 JP4929065 B2 JP 4929065B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- membrane
- gas
- reaction
- selectively permeable
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
CH4+H2O ←→ CO+3H2(改質反応) … (1)
CO+H2O ←→ CO2+H2(シフト反応) … (2)
試験方法は以下の通りである。先ず、対象となる選択透過膜型反応器へ、原料ガスとしてメタンと水蒸気を供給し、反応させた。膜透過側及び膜非透過側のそれぞれにおけるガスの流量とガスの組成を調べることにより、反応率(メタン転化率)と透過ガスの水素純度を算出した。
図2に示すような、Ru/Al2O3触媒を担持したセラミック基材(触媒棒11)とシリカ膜の分離管12を交互に配置し一体化した膜モジュール10を作製し、反応器1内にセットした(図1参照)。原料ガスとしてメタンとスチームをS/C=3で供給し、反応温度550℃、反応圧力3atm、透過側圧力は0.1atmとした。
図8に示すように、反応器100内に膜モジュール101をセットし、その周りに市販のRu/Al2O3触媒102を充填した。反応条件は実施例1と同じとした。なお、膜モジュール101は、分離管12を具備するが、触媒棒11は具備していない。
図9に示すように、金網111で外周部を覆った膜モジュール101を反応器110内にセットし、さらにその周りに市販のRu/Al2O3触媒102を充填した。なお、比較例2に使用した膜モジュール101は、比較例1と同様に分離管12を具備するが、触媒棒11は具備していない。反応条件は実施例1と同じとした。結果を表1に示す。
比較例1では、反応初期には高いメタン転化率、水素純度が得られたものの、反応開始500h後には膜(選択透過膜)が劣化し、メタン転化率、水素純度ともに低下した。反応後に膜を取り出したところ、膜表面にクラックが発生していた。クラック発生の原因としては、ペレット触媒と膜が接触しているため、反応中に膜と触媒の熱膨張差に起因した膜の劣化が発生したためであると考えられる。
Claims (4)
- 原料ガスの入口である供給口と未分離ガスの出口である排出口とが設けられた内部空間を有する反応管の前記内部空間に、
前記供給口から導入された前記原料ガスから混合ガスを生成する改質反応触媒を備える触媒棒と、内部に中空が形成されている多孔質体により構成されるとともに特定の成分に対する選択的透過能を有する選択透過膜を備えて前記混合ガスの特定の成分を分離する分離管と、を互いに間隙を有して並列して配置するとともに、前記分離管の前記中空と連通して前記混合ガスから分離された特定成分を排出するモジュール排出部を具備した膜モジュールを備え、
前記原料ガスから前記改質反応触媒によって生成された前記混合ガスの特定の成分が前記分離管にて分離されて前記膜モジュールの前記モジュール排出部から排出されるとともに、未分離の成分が前記反応管の前記排出口から排出される選択透過膜型反応器。 - 前記分離管の前記選択透過膜は、水素に対する選択的透過能を有する多孔質セラミック膜またはパラジウム合金である請求項1に記載の選択透過膜型反応器。
- 複数の前記触媒棒及び前記分離管は、長手方向に垂直な断面において、対称位置に配置された請求項1または2に記載の選択透過膜型反応器。
- 前記触媒棒は、セラミック基材に前記改質反応触媒が担持されて形成された請求項1〜3のいずれか1項に記載の選択透過膜型反応器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007153635A JP4929065B2 (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 選択透過膜型反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007153635A JP4929065B2 (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 選択透過膜型反応器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008302334A JP2008302334A (ja) | 2008-12-18 |
JP4929065B2 true JP4929065B2 (ja) | 2012-05-09 |
Family
ID=40231511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007153635A Active JP4929065B2 (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 選択透過膜型反応器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4929065B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023153135A1 (ja) * | 2022-02-08 | 2023-08-17 | 日本碍子株式会社 | 膜反応器、および、膜反応装置の運転方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0640703A (ja) * | 1992-05-21 | 1994-02-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水蒸気改質反応器 |
ID20211A (id) * | 1997-04-29 | 1998-10-29 | Praxair Technology Inc | Metoda produksi hidrogen dengan menggunakan membran elektrolit padat |
JP2001348205A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-18 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | メンブレンリアクタ |
JP3914416B2 (ja) * | 2001-11-06 | 2007-05-16 | 帝国石油株式会社 | 膜式反応器 |
JP2005058822A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Ngk Insulators Ltd | 選択透過膜型反応器 |
JP2005255476A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Toshiba Corp | セラミック膜式合成ガス反応装置およびその運転方法 |
JP2006124233A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Japan Steel Works Ltd:The | 改質反応器 |
JP4007405B2 (ja) * | 2005-07-14 | 2007-11-14 | ダイキン工業株式会社 | 水素分離体及び水素製造装置 |
-
2007
- 2007-06-11 JP JP2007153635A patent/JP4929065B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008302334A (ja) | 2008-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5015638B2 (ja) | 選択透過膜型反応器及び水素製造方法 | |
US10632437B2 (en) | Shell-and-tube type reactor for reforming natural gas and a preparation method of syngas or hydrogen gas by using the same | |
JP5015766B2 (ja) | 選択透過膜型反応器 | |
Tosti et al. | Design and process study of Pd membrane reactors | |
JP5814506B2 (ja) | 水素分離膜、及び選択透過膜型反応器 | |
JP4995461B2 (ja) | 選択透過膜型反応器による炭化水素の二酸化炭素改質方法 | |
Basile et al. | An experimental study of multilayered composite palladium membrane reactors for partial oxidation of methane to syngas | |
JP4819537B2 (ja) | 選択透過膜型反応器及びそれを用いた水素製造方法 | |
JP5161763B2 (ja) | 選択透過膜型反応器を用いた水素製造方法 | |
US8128896B2 (en) | Permselective membrane type reactor | |
US20080213142A1 (en) | Membrane reactor for shift reaction | |
JP5139971B2 (ja) | 選択透過膜型反応器を用いた水素製造方法 | |
JP2010201304A (ja) | 水素分離装置および水素分離装置の運転方法 | |
JP4929065B2 (ja) | 選択透過膜型反応器 | |
JP4367694B2 (ja) | 選択透過膜型反応器 | |
JP2008044812A (ja) | 選択透過膜型反応器及びそれを用いた水素ガスの製造方法 | |
JP2005058822A (ja) | 選択透過膜型反応器 | |
JP4319126B2 (ja) | 水素の迅速発生方法およびそのための反応器モジュール | |
JP5037878B2 (ja) | 選択透過膜型反応器及び水素ガスの製造方法 | |
JP2010042370A (ja) | 水素分離体 | |
Gan et al. | Highly efficient and stable hydrogen permeable membrane reactor for propane dehydrogenation | |
WO2023157835A1 (ja) | リアクタモジュール | |
JP2023066417A (ja) | 一酸化炭素及び水素を含む混合ガスを製造する方法、固体炭素を捕集する方法、及び気相反応装置 | |
Barbieri et al. | Hydrogen purification using membrane reactors | |
JP2005097012A (ja) | 水素製造装置および該装置を用いた高純度水素製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110310 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110419 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120131 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120213 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4929065 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |