JP5084166B2 - 水素製造装置 - Google Patents
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Description
図6は、本発明の好適な実施形態の一例に係る、水素製造システムの全体を示す第2の概略図である。この形態は、例えば、ヘリウム等のように、使用するパージガスが分離膜121を透過できる場合の形態である。そして、チャンバ21内をパージするパージラインが1系統のみであり、分離膜モジュール12の内側をパージするべく接続されている。
2 原料タンク
3 水蒸気発生部
4 水タンク
5 排気ガス処理部
6 発電システム
7 水素製造装置
11 水蒸気改質反応部
12 分離膜モジュール
13 パージガスタンク
21 チャンバ
22 混合ガス供給ライン
24a、24b パージガス供給ライン
25 水素排出管
26 空間
71 制御部
73 バルブ制御部
75 ヒータモジュール
78 ポンプ駆動部
111 改質触媒
121 分離膜
122 多孔質支持体
221 混合ガス供給ライン
231 排出ライン
251 水素排出ライン
252 水素排出ライン
721 バルブ
722 パージガスバルブ
723 パージガスバルブ
724 バルブ
725 バルブ
726 バルブ
761 圧力計
771 ポンプ
772 水素処理部
773 ポンプ
Claims (10)
- 水素を含む混合ガスから水素を分離して製造する水素製造装置であって、
チャンバと、
前記チャンバの内部に配置され前記混合ガス中の水素を選択的に分離する水素分離膜を備える分離膜モジュールと、
前記チャンバの内部に前記混合ガスを供給する混合ガス供給手段と、
前記チャンバの内部をパージするためのパージガスを供給するパージガス供給手段と、
前記分離膜モジュールよりも二次側に配置され、該分離膜モジュールを通過した水素を排出する水素排気ラインと、
前記水素排気ラインに配置されるポンプ及び圧力計と、
前記分離膜モジュールよりも一次側に配置され前記チャンバの内部の残留ガスを排出する残留ガス排気ラインと、
前記分離膜モジュールに前記混合ガスの供給を停止する際に、前記パージガス供給手段にパージガスの供給を開始させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ポンプを稼動させて前記水素排気ラインから水素を排出させ、前記圧力計により測定される圧力が所定の値を下回った場合に前記パージガスの供給を開始させる水素製造装置。 - 前記水素分離膜は、筒状の形態であり、
前記混合ガス供給手段は、前記筒状の水素分離膜の内外のうち、一方に混合ガスを供給し、
前記パージガス供給手段は、前記筒状の水素分離膜の内外のうち他方から前記パージガスを供給する、請求項1に記載の水素製造装置。 - 前記パージガス供給手段は、前記水素分離膜の内側と外側に前記パージガスを供給する、請求項2に記載の水素製造装置。
- 前記パージガスは、不活性ガスである、請求項1から3のいずれかに記載の水素製造装置。
- 前記不活性ガスは、ヘリウムである、請求項4に記載の水素製造装置。
- チャンバと、前記チャンバの内部に配置され水素を含む混合ガス中の水素を選択的に分離する水素分離膜を備える分離膜モジュールと、前記チャンバの内部に前記混合ガスを供給する混合ガス供給手段と、前記チャンバの内部をパージするためのパージガスを供給するパージガス供給手段と、前記分離膜モジュールよりも二次側に配置され、該分離膜モジュールを通過した水素を排出する水素排気ラインと、前記水素排気ラインに配置されるポンプ及び圧力計と、前記分離膜モジュールよりも一次側に配置され前記チャンバの内部の残留ガスを排出する残留ガス排気ラインと、を備える水素製造装置の運転方法であって、
前記混合ガス供給手段により前記チャンバの内部に前記混合ガスを供給する工程と、
前記チャンバの内部への前記混合ガスの供給を停止する工程と、
前記供給を停止する際に、前記水素排気ラインから水素を排気する工程と、
前記圧力計により測定される圧力が所定の値を下回った場合に前記パージガスの供給を開始する工程と、を含む前記水素製造装置の運転方法。 - 前記水素分離膜は、筒状の形態を有し、
前記混合ガスを供給する工程では、筒状の前記水素分離膜の内外のうち、一方に混合ガスを供給し、
前記水素を排気する工程では、筒状の前記水素分離膜の内外のうち、他方から水素を排気し、
前記パージガスの供給を開始する工程では、前記筒状の水素分離膜の内外のうち他方から前記パージガスを供給し、
前記水素の排気が開始された後に、前記残留ガス排気ラインから前記筒状の水素分離膜の内外のうちの一方の残留ガスを排気する工程を更に含む請求項6に記載の水素製造装置の運転方法。 - 前記残留ガスを排気する工程の後に、前記パージガスを前記水素分離膜の一方に供給する工程を更に含む請求項7に記載の水素製造装置の運転方法。
- 前記パージガスは、不活性ガスである、請求項6または7に記載の水素製造装置の運転方法。
- 前記不活性ガスは、ヘリウムである、請求項9に記載の水素製造装置の運転方法。
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