JPH0118001B2 - - Google Patents
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- JPH0118001B2 JPH0118001B2 JP58140853A JP14085383A JPH0118001B2 JP H0118001 B2 JPH0118001 B2 JP H0118001B2 JP 58140853 A JP58140853 A JP 58140853A JP 14085383 A JP14085383 A JP 14085383A JP H0118001 B2 JPH0118001 B2 JP H0118001B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は拡散した水素ガスを捕集する方法とそ
の装置に関し、より詳細には真空ポンプの圧縮比
が各種の気体で異なることを利用して、真空ポン
プの吸気側で水素の相対存在比を富化させ、この
水素を水素吸蔵合金により吸収、固定する方法と
その装置に関する。
の装置に関し、より詳細には真空ポンプの圧縮比
が各種の気体で異なることを利用して、真空ポン
プの吸気側で水素の相対存在比を富化させ、この
水素を水素吸蔵合金により吸収、固定する方法と
その装置に関する。
従来、空気中に拡散した水素、特に実験室や工
場等の大気中に拡散したトリチウムガスは、その
捕集、固定が極めて困難であり、その放射性が問
題である場合には、その濃度を基準値の２×
10-6μCi／cm3の1/10まで希釈して排出しているの
が現状である。
場等の大気中に拡散したトリチウムガスは、その
捕集、固定が極めて困難であり、その放射性が問
題である場合には、その濃度を基準値の２×
10-6μCi／cm3の1/10まで希釈して排出しているの
が現状である。
また、トリチウム取扱い施設内でも、上記基準
値の2.5倍までの濃度は許容されているが、濃度
が低ければ低いほど安全であることは云うまでも
なく、従つて空気中に拡散したトリチウムガスを
捕集する方法とその装置の出現が強く要望されて
いた。トリチウムは、将来の核融合プラントでの
大量使用が予想されるほか、現在でもそのための
開発実験での使用が必須であり、またトリチウム
ランプの製造およびトレーサー化合物の合成等の
広い用途を有している。
値の2.5倍までの濃度は許容されているが、濃度
が低ければ低いほど安全であることは云うまでも
なく、従つて空気中に拡散したトリチウムガスを
捕集する方法とその装置の出現が強く要望されて
いた。トリチウムは、将来の核融合プラントでの
大量使用が予想されるほか、現在でもそのための
開発実験での使用が必須であり、またトリチウム
ランプの製造およびトレーサー化合物の合成等の
広い用途を有している。
そこで本発明は、かかる現状にかんがみてなさ
れたものであり、水素分圧10-3〜10-8torrの条件
下でも、空気中またはアルゴンドライボツクス中
の如き異種ガス中に拡散した水素ガス（H2）、重
水素またはトリチウムを選択的に吸収することが
でき、水素を吸収した合金を水素供給用物質とし
て使用することができるなどの特長を有するもの
である。
れたものであり、水素分圧10-3〜10-8torrの条件
下でも、空気中またはアルゴンドライボツクス中
の如き異種ガス中に拡散した水素ガス（H2）、重
水素またはトリチウムを選択的に吸収することが
でき、水素を吸収した合金を水素供給用物質とし
て使用することができるなどの特長を有するもの
である。
すなわち、本発明によれば、第１の発明とし
て、真空ポンプを駆動させて吸気側に真空部を形
成すると共に、該真空ポンプの排気側を拡散した
水素ガスを含む気体と連通させて該気体中の水素
ガスを該真空部に移行させ、該移行した水素ガス
を水素吸蔵用合金に吸収させることを特徴とする
水素ガスを捕集する方法が提供される。また、第
２の発明として、真空ポンプと、該真空ポンプの
吸気側に配設した内部に水素貯蔵用合金を有する
真空用容器とからなる該真空ポンプの排気側を拡
散した水素ガスを含む気体に連通して使用される
水素ガスを捕集する装置が提供される。
て、真空ポンプを駆動させて吸気側に真空部を形
成すると共に、該真空ポンプの排気側を拡散した
水素ガスを含む気体と連通させて該気体中の水素
ガスを該真空部に移行させ、該移行した水素ガス
を水素吸蔵用合金に吸収させることを特徴とする
水素ガスを捕集する方法が提供される。また、第
２の発明として、真空ポンプと、該真空ポンプの
吸気側に配設した内部に水素貯蔵用合金を有する
真空用容器とからなる該真空ポンプの排気側を拡
散した水素ガスを含む気体に連通して使用される
水素ガスを捕集する装置が提供される。
本発明の方法および装置は、拡散した水素ガス
を含む気体を真空ポンプで処理すると、水素が真
空ポンプの排気口から吸気口真空部へと、通常と
は逆の方向に相対的に富化され（即ち、排気側気
体中の水素濃度よりも真空部での気体中の水素濃
度が高くなる）、或は上記気体の全体を真空ポン
プで吸気すると、空気は真空ポンプによつて除去
され、吸気側の真空容器中で水素が相対的に富化
されることを利用し、水素圧力に応じた水素吸蔵
用合金を用いて拡散した水素ガスを選択的に捕集
するものである。
を含む気体を真空ポンプで処理すると、水素が真
空ポンプの排気口から吸気口真空部へと、通常と
は逆の方向に相対的に富化され（即ち、排気側気
体中の水素濃度よりも真空部での気体中の水素濃
度が高くなる）、或は上記気体の全体を真空ポン
プで吸気すると、空気は真空ポンプによつて除去
され、吸気側の真空容器中で水素が相対的に富化
されることを利用し、水素圧力に応じた水素吸蔵
用合金を用いて拡散した水素ガスを選択的に捕集
するものである。
以下、本発明の水素ガス捕集装置を図面に示し
た実施例にもとづき説明する。
た実施例にもとづき説明する。
図は、水素ガス捕集装置１を示し、ターボ分子
ポンプ２の吸気側に容器３が取り付けられ、この
容器３には水素吸蔵用合金４が収容されている。
ポンプ２の吸気側に容器３が取り付けられ、この
容器３には水素吸蔵用合金４が収容されている。
ターボ分子ポンプ２の排気口５は、水素ガスが
拡散して存在する空間に開口している。このよう
な状態で真空ポンプを駆動させると、水素ガスの
みが図の矢印Ｂとは逆方向に拡散移行して、水素
吸蔵用合金４に固定される。真空ポンプとして
は、通常の真空ポンプを広く使用することができ
るが、水素に対する圧縮比と、他のガスに対する
圧縮比との関係、つまり相対的に水素に対する圧
縮比が小さい方が好ましい点から、またメンテナ
ンス・フリーであることからも図示の如くターボ
分子ポンプが使用される。ターボ分子ポンプ２の
排気側と吸気側の水素分圧の平衡あるいは定常化
の達成を早め、水素吸収除去速度を高めるため
に、真空ポンプ２の吸気側にリーク弁６を設ける
こともできる。
拡散して存在する空間に開口している。このよう
な状態で真空ポンプを駆動させると、水素ガスの
みが図の矢印Ｂとは逆方向に拡散移行して、水素
吸蔵用合金４に固定される。真空ポンプとして
は、通常の真空ポンプを広く使用することができ
るが、水素に対する圧縮比と、他のガスに対する
圧縮比との関係、つまり相対的に水素に対する圧
縮比が小さい方が好ましい点から、またメンテナ
ンス・フリーであることからも図示の如くターボ
分子ポンプが使用される。ターボ分子ポンプ２の
排気側と吸気側の水素分圧の平衡あるいは定常化
の達成を早め、水素吸収除去速度を高めるため
に、真空ポンプ２の吸気側にリーク弁６を設ける
こともできる。
このときには、拡散した水素ガスを含む気体全
体がリーク弁６から取りこまれて排気口５から排
出され、水素のみが選択的に水素吸蔵用合金４に
固定される。リーク弁６を設けるときは、吸気口
側の真空度が５×10-3torrより悪くならないよう
にすることが望ましい。水素吸蔵用合金の種類に
よつては、５×10-3torrよりも悪い真空部でもさ
しつかえないが、たとえば、ジルコニウム系三元
合金を水素吸蔵用合金として使用するときは、１
×10-3torr以下の真空度が望ましい。
体がリーク弁６から取りこまれて排気口５から排
出され、水素のみが選択的に水素吸蔵用合金４に
固定される。リーク弁６を設けるときは、吸気口
側の真空度が５×10-3torrより悪くならないよう
にすることが望ましい。水素吸蔵用合金の種類に
よつては、５×10-3torrよりも悪い真空部でもさ
しつかえないが、たとえば、ジルコニウム系三元
合金を水素吸蔵用合金として使用するときは、１
×10-3torr以下の真空度が望ましい。
あるいは、水素吸蔵用合金を収容した容器３と
真空ポンプ２の吸気口部７を一体化した形状とす
ることもできる。この場合には、たとえば吸気口
部の内側に水素吸収用合金が直接収容され、吸気
口部をメクラ蓋で封じた構造となる。
真空ポンプ２の吸気口部７を一体化した形状とす
ることもできる。この場合には、たとえば吸気口
部の内側に水素吸収用合金が直接収容され、吸気
口部をメクラ蓋で封じた構造となる。
真空ポンプの種類によつては、大気から直ちに
真空ポンプの吸気側に導くことが困難な場合に
は、油回転ポンプの如き、低真空用の補助真空ポ
ンプを併用し、この補助真空ポンプの排気側を本
体真空ポンプの吸気側に連結し、本体真空ポンプ
の排気口側圧力を好適な真空度まで下げて使用す
るのが好ましい。
真空ポンプの吸気側に導くことが困難な場合に
は、油回転ポンプの如き、低真空用の補助真空ポ
ンプを併用し、この補助真空ポンプの排気側を本
体真空ポンプの吸気側に連結し、本体真空ポンプ
の排気口側圧力を好適な真空度まで下げて使用す
るのが好ましい。
本発明で用いられる水素吸蔵用合金としては、
使用温度において、真空部の水素分圧よりも低い
平衡解離圧を有する水素吸蔵用合金が用いられ、
たとえばZrVFe、TiZrFe2のようなジルコニウム
系三元合金を挙げることができる。
使用温度において、真空部の水素分圧よりも低い
平衡解離圧を有する水素吸蔵用合金が用いられ、
たとえばZrVFe、TiZrFe2のようなジルコニウム
系三元合金を挙げることができる。
かかるジルコニウム系三元合金は、10-4torr以
下の水素圧力下においても、迅速に水素を吸収す
ることができ、この水素吸収能力は真空組成の如
何によらない。かかるジルコニウム系三元合金を
真空ポンプの吸気側に設置すると、水素が空気よ
りも圧縮比が遥かに小さいので真空ポンプの排気
側の水素分圧と平衡にあり、相対的に濃縮される
吸気側の水素を、水素分圧10-3〜10-8torrのもと
でも水素を速やかにかつ選択的に水素を吸収する
ことができる。
下の水素圧力下においても、迅速に水素を吸収す
ることができ、この水素吸収能力は真空組成の如
何によらない。かかるジルコニウム系三元合金を
真空ポンプの吸気側に設置すると、水素が空気よ
りも圧縮比が遥かに小さいので真空ポンプの排気
側の水素分圧と平衡にあり、相対的に濃縮される
吸気側の水素を、水素分圧10-3〜10-8torrのもと
でも水素を速やかにかつ選択的に水素を吸収する
ことができる。
たとえば、(株)島津製作所製のターボ分子ポンプ
を使用した場合、空気の主成分である窒素の圧縮
率が１×108〜２×109であるのに対して、水素の
圧縮率は700〜２×104であり、水素は真空ポンプ
の排気側から吸気側に向かつて濃縮され、この濃
縮された水素が水素吸収用合金によつて吸気口側
で捕集されるのである。
を使用した場合、空気の主成分である窒素の圧縮
率が１×108〜２×109であるのに対して、水素の
圧縮率は700〜２×104であり、水素は真空ポンプ
の排気側から吸気側に向かつて濃縮され、この濃
縮された水素が水素吸収用合金によつて吸気口側
で捕集されるのである。
かかる本発明における水素捕集機構は、通常の
排気方向、すなわち吸気側でガスを吸気して排気
側から系外へ出す方向と全く逆転している。リー
ク弁６を使用して処理する場合のポンプ自体の排
気方向は、通常の場合と同様である。水素吸収用
合金の収容は、通常の方法によつて行なうことが
できる。
排気方向、すなわち吸気側でガスを吸気して排気
側から系外へ出す方向と全く逆転している。リー
ク弁６を使用して処理する場合のポンプ自体の排
気方向は、通常の場合と同様である。水素吸収用
合金の収容は、通常の方法によつて行なうことが
できる。
たとえば容器３の内壁に水素吸収用合金を蒸着
しても良いし、また取りはずし可能なカートリツ
ジに水素吸収用合金を収容し、このカートリツジ
容器３内に取りつけることもできる。
しても良いし、また取りはずし可能なカートリツ
ジに水素吸収用合金を収容し、このカートリツジ
容器３内に取りつけることもできる。
また水素吸収用合金は、単位重量あたりの表面
積が大きい形態が好ましく、たとえば圧粉成型
体、コイル、薄片等の形状とすることができる。
積が大きい形態が好ましく、たとえば圧粉成型
体、コイル、薄片等の形状とすることができる。
なお、本発明における水素は、H2以外に重水
素を含有するH2、またはトリチウムを含有する
H2を対象とすることができる。
素を含有するH2、またはトリチウムを含有する
H2を対象とすることができる。
かかる本発明の水素捕集装置を使用して気体中
に拡散した水素ガスを捕集するにあたつては、図
においてターボ分子ポンプ２を作動させ、排気口
５を水素ガスが拡散して存在する空間に開口させ
る。この場合には、通常の排気方向Ｂとは逆方向
に空間中の水素だけが容器３に収容した水素吸蔵
用合金まで到達し、固定される。リーク弁６を用
いて運転する場合は、拡散した水素ガスを含む気
体を矢印Ａ方向に沿いリーク弁６を通して吸気
し、排気口５から矢印Ｂに沿い排出させると共
に、容器３に収容した水素吸蔵用合金４に水素を
吸収し、固定するのである。
に拡散した水素ガスを捕集するにあたつては、図
においてターボ分子ポンプ２を作動させ、排気口
５を水素ガスが拡散して存在する空間に開口させ
る。この場合には、通常の排気方向Ｂとは逆方向
に空間中の水素だけが容器３に収容した水素吸蔵
用合金まで到達し、固定される。リーク弁６を用
いて運転する場合は、拡散した水素ガスを含む気
体を矢印Ａ方向に沿いリーク弁６を通して吸気
し、排気口５から矢印Ｂに沿い排出させると共
に、容器３に収容した水素吸蔵用合金４に水素を
吸収し、固定するのである。
以上述べたように、本発明の水素ガスを捕集す
る方法とその装置によれば、拡散した水素ガスを
含む気体を真空ポンプで処理して、拡散した水素
ガスを水素吸蔵用合金に選択的に捕集することが
できる。
る方法とその装置によれば、拡散した水素ガスを
含む気体を真空ポンプで処理して、拡散した水素
ガスを水素吸蔵用合金に選択的に捕集することが
できる。
また合金に吸蔵された水素は合金の化学昇圧機
能を利用して有効に使用することができ、水素を
吸蔵した合金は加熱によつて水素を容易に吐出す
るので、水素供給物質として使用することができ
る。吐出された水素の圧力が低くて実用が難しい
場合には、吐出した水素をジーベルトの装置の如
き通常の密閉ガラス系、或は場合により耐圧配管
を使用して最初の合金よりも高い平衡圧力を有す
る別種の合金に再び吸蔵させ、この合金を加熱し
て再び水素を放出させることにより、複数の合金
を用いた多段操作で圧力を高めた水素を得ること
ができる。
能を利用して有効に使用することができ、水素を
吸蔵した合金は加熱によつて水素を容易に吐出す
るので、水素供給物質として使用することができ
る。吐出された水素の圧力が低くて実用が難しい
場合には、吐出した水素をジーベルトの装置の如
き通常の密閉ガラス系、或は場合により耐圧配管
を使用して最初の合金よりも高い平衡圧力を有す
る別種の合金に再び吸蔵させ、この合金を加熱し
て再び水素を放出させることにより、複数の合金
を用いた多段操作で圧力を高めた水素を得ること
ができる。
すなわち金属水素化物の化学昇圧機能を利用し
て、望みの圧力の水素を得ることができるのであ
る。この方法を利用して、トリチウムを吸収した
合金をトリチウム供給物質として使用すると、貯
蔵時の平衡圧力は極めて低く、使用時の圧力を十
分に高くすることができる。
て、望みの圧力の水素を得ることができるのであ
る。この方法を利用して、トリチウムを吸収した
合金をトリチウム供給物質として使用すると、貯
蔵時の平衡圧力は極めて低く、使用時の圧力を十
分に高くすることができる。
300℃程度の熱源があれば、貯蔵時の10-8torr
程度の平衡圧から、使用時の１気圧程度の圧力ま
で４〜５段の化学昇圧で昇圧させることが可能で
ある。したがつて、本発明の方法を利用してトリ
チウムを固定し、固定した合金水素化物をトリチ
ウム源として取り扱えば、トリチウム水として扱
うよりも安全性が高い。また、金属水素化物の高
い化学反応性を利用して、トリチウムを吸蔵した
合金を化学反応剤として使用することができ、ト
レーサー化合物の合成に極めて好適である。
程度の平衡圧から、使用時の１気圧程度の圧力ま
で４〜５段の化学昇圧で昇圧させることが可能で
ある。したがつて、本発明の方法を利用してトリ
チウムを固定し、固定した合金水素化物をトリチ
ウム源として取り扱えば、トリチウム水として扱
うよりも安全性が高い。また、金属水素化物の高
い化学反応性を利用して、トリチウムを吸蔵した
合金を化学反応剤として使用することができ、ト
レーサー化合物の合成に極めて好適である。
以下、本発明の方法を実施例により詳述する。
実施例 １
真空ポンプとしてターボ分子ポンプを使用し、
水素吸蔵用合金としてTiZrFe2を使用した。
水素吸蔵用合金としてTiZrFe2を使用した。
TiZrFe2合金は、窒素雰囲気中で20メツシユ程
度に粗砕したものを、5μの焼結金属フイルター
管に充填して使用した。合金の装荷量は50ｇであ
つた。吸蔵装置としては、前記の図に示したもの
を使用した。試料ガスとしては、分圧1torrの水
素を含有する空気の1Nm3を用いた。補助ポンプ
を使用せずに、ターボ分子ポンプのみで、この水
素含有空気を吸引すると、ターボ分子ポンプの吸
気口側では、水素分圧は１×10-3torr、空気分圧
は１×10-5〜５×10-7torrとなつた。
度に粗砕したものを、5μの焼結金属フイルター
管に充填して使用した。合金の装荷量は50ｇであ
つた。吸蔵装置としては、前記の図に示したもの
を使用した。試料ガスとしては、分圧1torrの水
素を含有する空気の1Nm3を用いた。補助ポンプ
を使用せずに、ターボ分子ポンプのみで、この水
素含有空気を吸引すると、ターボ分子ポンプの吸
気口側では、水素分圧は１×10-3torr、空気分圧
は１×10-5〜５×10-7torrとなつた。
この結果、TiZrFe2は、ターボ分子ポンプの吸
気口側に富化された１×10-3torrの水素を選択的
に吸蔵し、室温下で水素分圧が１×10-6torr以下
となるまで水素を吸蔵し続けた。
気口側に富化された１×10-3torrの水素を選択的
に吸蔵し、室温下で水素分圧が１×10-6torr以下
となるまで水素を吸蔵し続けた。
毎秒0.5ml程度の試料ガスをリーク弁６からリ
ークさせた場合には、水素分圧は10-3torr程度と
なつて、リーク弁６を作動させない場合とほぼ同
様であつたが、TiZrFe2による水素吸収の段階が
律速となつて試料ガスの処理速度は増大した。こ
の場合、1Nm3の空気の処理に要する時間は、約
200時間であつた。
ークさせた場合には、水素分圧は10-3torr程度と
なつて、リーク弁６を作動させない場合とほぼ同
様であつたが、TiZrFe2による水素吸収の段階が
律速となつて試料ガスの処理速度は増大した。こ
の場合、1Nm3の空気の処理に要する時間は、約
200時間であつた。
真空ポンプの排気速度の大きいものを使用すれ
ば、処理時間が短縮されることは云うまでもな
い。水素吸蔵用合金の水素含有率は、最終的に
0.2重量％に達した。
ば、処理時間が短縮されることは云うまでもな
い。水素吸蔵用合金の水素含有率は、最終的に
0.2重量％に達した。
吸蔵用合金の微粉化は観測されなかつた。吸蔵
された水素は、この合金を400℃に加熱すること
により容易に放出された。放出された水素を
ZrMn2の如き中温度型水素吸蔵用合金に一時貯蔵
して使用時に適宜放出させることが可能である。
された水素は、この合金を400℃に加熱すること
により容易に放出された。放出された水素を
ZrMn2の如き中温度型水素吸蔵用合金に一時貯蔵
して使用時に適宜放出させることが可能である。
実施例 ２
0.001Ci／cm3のトリチウムガスを含有する１気
圧の水素10cm3が、1Nm3の窒素雰囲気グローブボ
ツクスの中へ放出された時の拡散水素ガスを、実
施例１記載の条件および装置により回収した。
圧の水素10cm3が、1Nm3の窒素雰囲気グローブボ
ツクスの中へ放出された時の拡散水素ガスを、実
施例１記載の条件および装置により回収した。
上記の含トリチウムガスが窒素グローブボツク
ス内に拡散したときの、内部の放射能は１×
10-9Ci／cm3であり、トリチウムガスの分圧は
10-7torrオーダー、水素全体としての分圧は８×
10-3torr程度であつた。これを直接、ターボ分子
ポンプのみで処理すると、ポンプの吸気口側の水
素分圧は、およそ１×10-5torr、窒素の分圧は
10-5〜５×10-7torrとなつた。
ス内に拡散したときの、内部の放射能は１×
10-9Ci／cm3であり、トリチウムガスの分圧は
10-7torrオーダー、水素全体としての分圧は８×
10-3torr程度であつた。これを直接、ターボ分子
ポンプのみで処理すると、ポンプの吸気口側の水
素分圧は、およそ１×10-5torr、窒素の分圧は
10-5〜５×10-7torrとなつた。
TiZrFe2が水素を吸蔵する速度は、実施例１と
比較して僅かに低かつたが、到達真空度および処
理時間はほぼ同じであつた。合金に吸蔵された水
素のうち、トリチウムのみを使用する場合は、こ
の合金を取り出したのち、詳細な温度スイングに
よつて平衡圧における同位体効果を最大限に引き
出し、トリチウムを濃縮することによつて行なう
ことができる。
比較して僅かに低かつたが、到達真空度および処
理時間はほぼ同じであつた。合金に吸蔵された水
素のうち、トリチウムのみを使用する場合は、こ
の合金を取り出したのち、詳細な温度スイングに
よつて平衡圧における同位体効果を最大限に引き
出し、トリチウムを濃縮することによつて行なう
ことができる。
実施例 ３
実施例１記載の条件および装置を用いて、1N
m3のアルゴンドライボツクス中に拡散した1torr
の分圧の水素を回収した。アルゴンの分圧は、お
よそ780mmHgであつた。
m3のアルゴンドライボツクス中に拡散した1torr
の分圧の水素を回収した。アルゴンの分圧は、お
よそ780mmHgであつた。
補助ポンプを使用せずに、ターボ分子ポンプの
みで、この水素含有アルゴンガスを処理すると、
ターボ分子ポンプの吸気口側では、水素分圧は１
×10-3torr、アルゴン分圧は２×10-7〜１×
10-8torrとなつた。
みで、この水素含有アルゴンガスを処理すると、
ターボ分子ポンプの吸気口側では、水素分圧は１
×10-3torr、アルゴン分圧は２×10-7〜１×
10-8torrとなつた。
この結果、TiZrFe2は、ターボ分子ポンプの吸
気口側に富化された１×10-3torrの水素を選択的
に吸蔵し、室温下で水素分圧が１×10-6torr以下
となるまで水素を吸蔵し続けた。毎秒0.5ml程度
の試料ガスをリーク弁６からリークさせた場合に
は、試料ガスの処理速度が増大し、1Nm3のアル
ゴンの処理時間は約200時間となつた。
気口側に富化された１×10-3torrの水素を選択的
に吸蔵し、室温下で水素分圧が１×10-6torr以下
となるまで水素を吸蔵し続けた。毎秒0.5ml程度
の試料ガスをリーク弁６からリークさせた場合に
は、試料ガスの処理速度が増大し、1Nm3のアル
ゴンの処理時間は約200時間となつた。
水素吸蔵用合金の水素含有率は、最終的に0.2
重量％に達した。吸蔵された水素は、この合金を
400℃に加熱することにより容易に放出された。
加熱脱着時、アルゴンの放出は全く観測されず、
放出ガス組成は水素がほぼ100％であつた。
重量％に達した。吸蔵された水素は、この合金を
400℃に加熱することにより容易に放出された。
加熱脱着時、アルゴンの放出は全く観測されず、
放出ガス組成は水素がほぼ100％であつた。
実施例 ４
真空ポンプの吸気側の真空度を１×10-7torrと
し、水素分圧が５×10-8torrである真空槽の中に
粗砕したZrVFe合金５ｇを置き、加熱脱ガス後
室温まで放冷した。室温のまま１時間放置し、こ
れを400℃まで再加熱すると、動的真空中で１×
10-4torrの水素が発生した。
し、水素分圧が５×10-8torrである真空槽の中に
粗砕したZrVFe合金５ｇを置き、加熱脱ガス後
室温まで放冷した。室温のまま１時間放置し、こ
れを400℃まで再加熱すると、動的真空中で１×
10-4torrの水素が発生した。
すなわち、上記真空中での水素吸蔵量は標準状
態換算で、およそ0.2cm3H2／ｇ合金となり、ポン
プの吸気側で５×10-8torrの分圧の水素処理が可
能であり、排気側では10-11torrオーダーの水素
処理で可能となる。
態換算で、およそ0.2cm3H2／ｇ合金となり、ポン
プの吸気側で５×10-8torrの分圧の水素処理が可
能であり、排気側では10-11torrオーダーの水素
処理で可能となる。
実施例 ５
実施例４で得られた、水素を吸蔵したZrVFe
合金１ｇを容量100mlの真空ライン中で200℃に加
熱すると、およそ１×10-3torrの水素が発生し
た。この水素を室温でZrMn21ｇに吸収させ、こ
れを200℃に加熱すると、およそ1torrの水素が発
生した。この圧力は、水素を吸蔵した合金の加熱
温度を高めるか、或いは最初に装荷した合金の量
を減らすことによつて高くすることができる。
合金１ｇを容量100mlの真空ライン中で200℃に加
熱すると、およそ１×10-3torrの水素が発生し
た。この水素を室温でZrMn21ｇに吸収させ、こ
れを200℃に加熱すると、およそ1torrの水素が発
生した。この圧力は、水素を吸蔵した合金の加熱
温度を高めるか、或いは最初に装荷した合金の量
を減らすことによつて高くすることができる。
次に1torrの水素を室温でZr（Fe07Mn03）21ｇに
吸収させると、ほとんどすべての水素が吸収され
る。この水素を吸収した合金を１ml容量中で200
℃に加熱すると、ほぼ１気圧の水素ガスを得るこ
とができる。水素ガスの代りに、トリチウムガス
を使用したときも、同様の結果を得た。
吸収させると、ほとんどすべての水素が吸収され
る。この水素を吸収した合金を１ml容量中で200
℃に加熱すると、ほぼ１気圧の水素ガスを得るこ
とができる。水素ガスの代りに、トリチウムガス
を使用したときも、同様の結果を得た。
図は本発明の水素捕集装置の実施例を示す断面
概要図である。 ２……ターボ分子ポンプ、３……容器、４……
水素吸蔵用合金。
概要図である。 ２……ターボ分子ポンプ、３……容器、４……
水素吸蔵用合金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空ポンプを駆動させて吸気側に真空部を形
成すると共に、該真空ポンプの排気側を拡散した
水素ガスを含む気体と連通させて該気体中の水素
ガスを該真空部に移行させ、該移行した水素ガス
を水素吸蔵用合金に吸収させることを特徴とする
水素ガスを捕集する方法。 ２ 真空ポンプと、該真空ポンプの吸気側に配設
した内部に水素貯蔵用合金を有する真空用容器と
からなる該真空ポンプの排気側を拡散した水素ガ
スを含む気体に連通して使用される水素ガスを捕
集する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140853A JPS6033201A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 水素ガスを捕集する方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140853A JPS6033201A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 水素ガスを捕集する方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033201A JPS6033201A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH0118001B2 true JPH0118001B2 (ja) | 1989-04-03 |
Family
ID=15278257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140853A Granted JPS6033201A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 水素ガスを捕集する方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033201A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012220106A1 (de) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Sicherheitssystem in einer Anlage, insbesondere einer Energieerzeugungsanlage |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154304A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Refiner for hydrogen gas |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140853A patent/JPS6033201A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154304A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Refiner for hydrogen gas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033201A (ja) | 1985-02-20 |
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