JPH04326931A - 水素分離膜の製造方法 - Google Patents
水素分離膜の製造方法Info
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- JPH04326931A JPH04326931A JP12179491A JP12179491A JPH04326931A JP H04326931 A JPH04326931 A JP H04326931A JP 12179491 A JP12179491 A JP 12179491A JP 12179491 A JP12179491 A JP 12179491A JP H04326931 A JPH04326931 A JP H04326931A
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Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水素含有ガス中の水素を
拡散分離する水素分離膜の製造方法に関するものである
。
拡散分離する水素分離膜の製造方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】従来、水素含有ガスは天然ガス、ナフサ
又はメタノールなどの炭化水素を原料として水蒸気改質
法や部分酸化法などで製造され、又石炭のガス化や水電
解などでも製造されている。
又はメタノールなどの炭化水素を原料として水蒸気改質
法や部分酸化法などで製造され、又石炭のガス化や水電
解などでも製造されている。
【０００３】上記方法で製造された水素含有ガスから水
素を精製回収する方法としては、溶液吸収法、吸着法又
は深冷分離法などで不純物を分離除去する方法や有機又
は無機の水素分離膜によって水素を拡散分離する方法な
どがあり、その中で膜分離方法は省エネルギー、分離効
率、装置の簡易な構成及び運転の容易性などの観点から
注目されている。
素を精製回収する方法としては、溶液吸収法、吸着法又
は深冷分離法などで不純物を分離除去する方法や有機又
は無機の水素分離膜によって水素を拡散分離する方法な
どがあり、その中で膜分離方法は省エネルギー、分離効
率、装置の簡易な構成及び運転の容易性などの観点から
注目されている。
【０００４】膜分離方法に用いられる水素分離膜として
は、ポリイミドやポリスルホンなどの有機高分子膜、多
孔質硝子や多孔質セラミックスなどの無機多孔質膜及び
Ｐｄ又はＰｄ合金膜などがあるが、有機高分子膜は耐熱
性や高温時での分離効率低下に問題あり、又無機多孔質
膜においても分離効率が低い欠点がり、更にＰｄ又はＰ
ｄ合金膜においては、耐熱性もあり、又極めて高純度の
水素を得ることができるが、機械的強度や薄膜製造技術
の難しさなどの問題がある。
は、ポリイミドやポリスルホンなどの有機高分子膜、多
孔質硝子や多孔質セラミックスなどの無機多孔質膜及び
Ｐｄ又はＰｄ合金膜などがあるが、有機高分子膜は耐熱
性や高温時での分離効率低下に問題あり、又無機多孔質
膜においても分離効率が低い欠点がり、更にＰｄ又はＰ
ｄ合金膜においては、耐熱性もあり、又極めて高純度の
水素を得ることができるが、機械的強度や薄膜製造技術
の難しさなどの問題がある。
【０００５】上記Ｐｄ又はＰｄ合金膜の機械的強度を高
めた水素分離膜として、特開昭６２−１２１６１６号、
特開昭６２−２７３０３０号及び特開昭６３−１７１６
１７号などの公報に多孔質硝子、多孔質セラミックス、
及び多孔質酸化アルミニウムなどの無機多孔質支持体の
表面にＰｄ又はＰｄ合金膜を被着した膜が開示されてお
り、又それら公報にはその水素分離膜の製造方法も記載
されている。
めた水素分離膜として、特開昭６２−１２１６１６号、
特開昭６２−２７３０３０号及び特開昭６３−１７１６
１７号などの公報に多孔質硝子、多孔質セラミックス、
及び多孔質酸化アルミニウムなどの無機多孔質支持体の
表面にＰｄ又はＰｄ合金膜を被着した膜が開示されてお
り、又それら公報にはその水素分離膜の製造方法も記載
されている。
【０００６】上記公報に開示された水素分離膜の製造方
法において、特開昭６２−１２１６１６号公報に記載さ
れた方法では、厚さ１ｍｍ程度の無機多孔質支持体の表
面にＰｄ又はＰｄ合金膜を気相化学反応法や真空蒸着法
などで被着しているが、装置が複雑で高度な製造技術を
必要とし、更に厚膜製造に時間がかかる欠点がある。又
特開昭６２−２７３０３０号公報の方法では、無機多孔
質体の表面を化学的に活性化処理したのち化学メッキ法
でＰｄ主体膜を被着しているが、活性化処理及び化学メ
ッキ法に時間及び手数がかかる欠点がある。更に特開昭
６３−１７１６１７号公報の方法では、金属アルミニウ
ムを陽極酸化処理したのち、エッチング法で金属アルミ
ニウムを溶解除去して厚さ５０μ程度の多孔質酸化アル
ミニウム膜を製造し、当該膜にスパッタ法でＰｄ又はＰ
ｄ合金を蒸着したのち、更にＰｄ塩水溶液でＰｄを担持
しているが、非常に手数がかかり、又高度な製膜技術を
必要とする欠点がある。
法において、特開昭６２−１２１６１６号公報に記載さ
れた方法では、厚さ１ｍｍ程度の無機多孔質支持体の表
面にＰｄ又はＰｄ合金膜を気相化学反応法や真空蒸着法
などで被着しているが、装置が複雑で高度な製造技術を
必要とし、更に厚膜製造に時間がかかる欠点がある。又
特開昭６２−２７３０３０号公報の方法では、無機多孔
質体の表面を化学的に活性化処理したのち化学メッキ法
でＰｄ主体膜を被着しているが、活性化処理及び化学メ
ッキ法に時間及び手数がかかる欠点がある。更に特開昭
６３−１７１６１７号公報の方法では、金属アルミニウ
ムを陽極酸化処理したのち、エッチング法で金属アルミ
ニウムを溶解除去して厚さ５０μ程度の多孔質酸化アル
ミニウム膜を製造し、当該膜にスパッタ法でＰｄ又はＰ
ｄ合金を蒸着したのち、更にＰｄ塩水溶液でＰｄを担持
しているが、非常に手数がかかり、又高度な製膜技術を
必要とする欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の無機多孔質体表
面にＰｄ又はＰｄ合金膜を被着した水素分離膜の製造方
法においては、膜の被着に時間や手数がかかり、又高度
な製膜技術が要求されたり、更に膜の被着強度が弱いな
どの欠点が夫々ある。又無機多孔質体として硝子やセラ
ミックスなどが用いられているため衝撃強度が弱く、又
加工性が困難であるため水素分離装置のユニット化が難
しい欠点もあった。本発明は上記従来の水素分離膜及び
その製造方法における欠点を解消し、耐熱性、耐衝撃性
が大きく、且つ高温においても分離性能が優れ、更に加
工性も良好な水素分離膜を短時間且つ少ない労力で、容
易に製造することができる水素分離膜の製造方法を提供
することを目的として成されたものである。
面にＰｄ又はＰｄ合金膜を被着した水素分離膜の製造方
法においては、膜の被着に時間や手数がかかり、又高度
な製膜技術が要求されたり、更に膜の被着強度が弱いな
どの欠点が夫々ある。又無機多孔質体として硝子やセラ
ミックスなどが用いられているため衝撃強度が弱く、又
加工性が困難であるため水素分離装置のユニット化が難
しい欠点もあった。本発明は上記従来の水素分離膜及び
その製造方法における欠点を解消し、耐熱性、耐衝撃性
が大きく、且つ高温においても分離性能が優れ、更に加
工性も良好な水素分離膜を短時間且つ少ない労力で、容
易に製造することができる水素分離膜の製造方法を提供
することを目的として成されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、微細孔
を有する金属多孔質体の表面にＰｄ又はＰｄを主体とし
た合金の薄膜を電気メッキ法で被着することを特徴とす
る水素分離膜の製造方法、及び微細孔を有する金属多孔
質体の表面にＰｄ及びＡｇ、Ｎｉ、Ｃｏ又はＣｕのうち
少なくとも一種の金属の薄膜を夫々電気メッキ法で積層
被着したのち、加熱処理して合金化することを特徴とす
る水素分離膜の製造方法である。
を有する金属多孔質体の表面にＰｄ又はＰｄを主体とし
た合金の薄膜を電気メッキ法で被着することを特徴とす
る水素分離膜の製造方法、及び微細孔を有する金属多孔
質体の表面にＰｄ及びＡｇ、Ｎｉ、Ｃｏ又はＣｕのうち
少なくとも一種の金属の薄膜を夫々電気メッキ法で積層
被着したのち、加熱処理して合金化することを特徴とす
る水素分離膜の製造方法である。
【０００９】
【作用】Ｐｄ塩及び電解質が溶解した電解液中に金属多
孔質体を浸漬し、上記金属多孔質体を陰極、Ｐｔ板を陽
極として、一定電流密度で電解すると、金属多孔質体の
表面にＰｄ膜が被着形成される。膜の厚さは、電解液の
性状や電流密度等によって異なるが電気メッキ時間を可
変することにより任意の厚さに被着することができる。
孔質体を浸漬し、上記金属多孔質体を陰極、Ｐｔ板を陽
極として、一定電流密度で電解すると、金属多孔質体の
表面にＰｄ膜が被着形成される。膜の厚さは、電解液の
性状や電流密度等によって異なるが電気メッキ時間を可
変することにより任意の厚さに被着することができる。
【００１０】又、Ｐｄを主体とする合金膜の被着は、上
記Ｐｄ膜の被着後、又は被着前に、電解液として合金化
する金属の塩及び電解質が溶解した電解液を用いて、上
記Ｐｄ膜の被着と同様に、電気メッキすることにより合
金化する金属膜が被着形成される。上記Ｐｄ膜と任意の
金属膜との積層膜が形成されたのち、５００〜１０００
℃の温度で加熱処理することにより、Ｐｄ及び任意金属
が相互拡散して合金化される。
記Ｐｄ膜の被着後、又は被着前に、電解液として合金化
する金属の塩及び電解質が溶解した電解液を用いて、上
記Ｐｄ膜の被着と同様に、電気メッキすることにより合
金化する金属膜が被着形成される。上記Ｐｄ膜と任意の
金属膜との積層膜が形成されたのち、５００〜１０００
℃の温度で加熱処理することにより、Ｐｄ及び任意金属
が相互拡散して合金化される。
【００１１】
【実施例】以下本発明を一実施例に基づいて詳述する。
図１は本発明の一実施例の製造方法で製造した水素分離
膜の概略断面図である。１は管状の水素分離膜管で管状
の金属多孔質体２にＰｄ又はＰｄを主体とした合金薄膜
３を被着形成し、両端にステンレス管４ａ、４ｂを溶接
で夫々接続している。尚水素分離膜は上記管状体でも、
又板状体でも、その目的とするところにより任意に製造
される。
膜の概略断面図である。１は管状の水素分離膜管で管状
の金属多孔質体２にＰｄ又はＰｄを主体とした合金薄膜
３を被着形成し、両端にステンレス管４ａ、４ｂを溶接
で夫々接続している。尚水素分離膜は上記管状体でも、
又板状体でも、その目的とするところにより任意に製造
される。
【００１２】金属多孔質体２はＦｅ、Ｎｉ、Ｔｉ及びそ
れらの合金や他の耐熱性、耐食性の合金粉末を焼結して
製造した焼結金属が好ましいが、金属をエッチング加工
して多孔質化したものなどでもよい。金属多孔質体２の
厚さは０．１ｍｍ以上、微細孔径は０．００３〜２０μ
が好ましく、更に好適には０．０１〜１μである。厚さ
が０．１ｍｍ未満では、支持体としての機械的強度が低
く、又微細孔径が０．００３μ以下であると流通抵抗が
大きくなり、２０μ以上では、形成する薄膜にピンホー
ルが生じやすくなり正常な被着が困難となる。
れらの合金や他の耐熱性、耐食性の合金粉末を焼結して
製造した焼結金属が好ましいが、金属をエッチング加工
して多孔質化したものなどでもよい。金属多孔質体２の
厚さは０．１ｍｍ以上、微細孔径は０．００３〜２０μ
が好ましく、更に好適には０．０１〜１μである。厚さ
が０．１ｍｍ未満では、支持体としての機械的強度が低
く、又微細孔径が０．００３μ以下であると流通抵抗が
大きくなり、２０μ以上では、形成する薄膜にピンホー
ルが生じやすくなり正常な被着が困難となる。
【００１３】３はＰｄ又はＰｄを主体とした合金の薄膜
であり、Ｐｄを主体とした合金は、ＰｄとＡｇ、Ｎｉ、
Ｃｏ又はＣｕのうちの少なくとも一種の金属との合金で
ある。薄膜３の厚さは１〜１００μが好ましく、１μ以
下であると薄膜にピンホールが生じやすくなり正常な被
着が困難であり、且つ分離水素の純度も低下する。厚さ
が１００μ以上であると水素の透過速度が遅くなり過ぎ
て実用的でない。又Ｐｄを主体とする合金薄膜における
混合金属の量は、１〜５０原子％が好ましい。Ｐｄを合
金化する主な目的は、Ｐｄの水素脆化防止と高温時の分
離効率向上にあり、上記混合金属の量が１原子％以下で
あるとその効果も少なく、又５０原子％以上であると水
素の透過速度が遅くなり過ぎて実用的でない。
であり、Ｐｄを主体とした合金は、ＰｄとＡｇ、Ｎｉ、
Ｃｏ又はＣｕのうちの少なくとも一種の金属との合金で
ある。薄膜３の厚さは１〜１００μが好ましく、１μ以
下であると薄膜にピンホールが生じやすくなり正常な被
着が困難であり、且つ分離水素の純度も低下する。厚さ
が１００μ以上であると水素の透過速度が遅くなり過ぎ
て実用的でない。又Ｐｄを主体とする合金薄膜における
混合金属の量は、１〜５０原子％が好ましい。Ｐｄを合
金化する主な目的は、Ｐｄの水素脆化防止と高温時の分
離効率向上にあり、上記混合金属の量が１原子％以下で
あるとその効果も少なく、又５０原子％以上であると水
素の透過速度が遅くなり過ぎて実用的でない。
【００１４】上記水素分離膜は、慣用されている電気メ
ッキ装置を用いて製造される。Ｐｄの薄膜の製造は、電
解液としてＰｄ塩と電解質が溶解した水溶液が用いられ
、当該電解液が充填された電解槽内にマイナス側に接続
された水素分離膜管１と、プラス側に接続されたＰｔ板
とを浸漬して直流電源で電解することにより被着形成さ
れる。上記電解液の一例としては、〔Ｐｄ（ＮＨ３）４
〕Ｃｌ２ ・２Ｈ２ Ｏ３０ｇ／ｌ、ＮＨ４ Ｃｌ６
０ｇ／ｌの水溶液（Ｐｄ電解液）が用いられ、又電解に
おける電流密度は電解液の性状によっても異なるが０．
１〜３Ａ／ｄｍ２ である。薄膜の厚さは電気メッキ時
間を可変することにより所定の膜厚とすることができる
。上記電気メッキにおいて金属多孔質体２の両端に接続
したステンレス管４ａ、４ｂ部などの薄膜を被着しない
部分については、ロウ又はテープなどで表面を被覆して
メッキ化を防止しておくのが好ましい。
ッキ装置を用いて製造される。Ｐｄの薄膜の製造は、電
解液としてＰｄ塩と電解質が溶解した水溶液が用いられ
、当該電解液が充填された電解槽内にマイナス側に接続
された水素分離膜管１と、プラス側に接続されたＰｔ板
とを浸漬して直流電源で電解することにより被着形成さ
れる。上記電解液の一例としては、〔Ｐｄ（ＮＨ３）４
〕Ｃｌ２ ・２Ｈ２ Ｏ３０ｇ／ｌ、ＮＨ４ Ｃｌ６
０ｇ／ｌの水溶液（Ｐｄ電解液）が用いられ、又電解に
おける電流密度は電解液の性状によっても異なるが０．
１〜３Ａ／ｄｍ２ である。薄膜の厚さは電気メッキ時
間を可変することにより所定の膜厚とすることができる
。上記電気メッキにおいて金属多孔質体２の両端に接続
したステンレス管４ａ、４ｂ部などの薄膜を被着しない
部分については、ロウ又はテープなどで表面を被覆して
メッキ化を防止しておくのが好ましい。
【００１５】Ｐｄを主体とした合金薄膜の製造は、まず
上記の如くＰｄの薄膜を被着形成したのちＰｄ膜と同様
な電気メッキ法により、合金化金属の薄膜を積層被着す
る。用いられる電解液の一例としては、Ａｇ膜では、Ａ
ｇＣＮ３６ｇ／ｌ、ＫＣＮ６０ｇ／ｌ、Ｋ２ ＣＯ３
１５ｇ／ｌ水溶液（Ａｇ電解液）、Ｎｉ膜はＮｉＳＯ４
・６Ｈ２ Ｏ２００ｇ／ｌ、ＮＨ４ Ｃｌ１５ｇ／ｌ
、Ｈ３ ＢＯ３ １５ｇ／ｌ水溶液（Ｎｉ電解液）、Ｃ
ｏ 膜は、Ｃｏ ＳＯ４ ３００ｇ／ｌ、ＮＨ４ Ｃｌ
２０ｇ／ｌ、Ｈ３ ＢＯ３ １５ｇ／ｌ水溶液（Ｃｏ
電解液）、及びＣｕ膜は、ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２ Ｏ２
５０ｇ／ｌ、Ｈ２ ＳＯ４ ７５ｇ／ｌ水溶液（Ｃｕ電
解液）などがあるがこれらには限定されない。、又電解
における電流密度は０．１〜３Ａ／ｄｍ２ が好ましい
。上記ではＰｄ薄膜の上に合金化金属の薄膜を積層被着
したが、逆の工程で被着してもよく、又交互に積層した
り、複数種類の金属を積層することも適宜に行われる。
上記の如くＰｄの薄膜を被着形成したのちＰｄ膜と同様
な電気メッキ法により、合金化金属の薄膜を積層被着す
る。用いられる電解液の一例としては、Ａｇ膜では、Ａ
ｇＣＮ３６ｇ／ｌ、ＫＣＮ６０ｇ／ｌ、Ｋ２ ＣＯ３
１５ｇ／ｌ水溶液（Ａｇ電解液）、Ｎｉ膜はＮｉＳＯ４
・６Ｈ２ Ｏ２００ｇ／ｌ、ＮＨ４ Ｃｌ１５ｇ／ｌ
、Ｈ３ ＢＯ３ １５ｇ／ｌ水溶液（Ｎｉ電解液）、Ｃ
ｏ 膜は、Ｃｏ ＳＯ４ ３００ｇ／ｌ、ＮＨ４ Ｃｌ
２０ｇ／ｌ、Ｈ３ ＢＯ３ １５ｇ／ｌ水溶液（Ｃｏ
電解液）、及びＣｕ膜は、ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２ Ｏ２
５０ｇ／ｌ、Ｈ２ ＳＯ４ ７５ｇ／ｌ水溶液（Ｃｕ電
解液）などがあるがこれらには限定されない。、又電解
における電流密度は０．１〜３Ａ／ｄｍ２ が好ましい
。上記ではＰｄ薄膜の上に合金化金属の薄膜を積層被着
したが、逆の工程で被着してもよく、又交互に積層した
り、複数種類の金属を積層することも適宜に行われる。
【００１６】上記はＰｄと合金化金属との積層膜であり
、合金化した膜とするには、製造された水素分離膜管１
を電気炉などで加熱処理することにより金属同志を相互
拡散させて形成することができる。加熱処理温度は、５
００〜１０００℃が好ましく、５００℃以下であると金
属同志の相互拡散が起らず、又１０００℃以上であると
、金属多孔質体２の材料からの拡散混合が無視できない
ほどに多くなり好ましくない。又加熱時間は１〜２０Ｈ
ｒが好ましい。
、合金化した膜とするには、製造された水素分離膜管１
を電気炉などで加熱処理することにより金属同志を相互
拡散させて形成することができる。加熱処理温度は、５
００〜１０００℃が好ましく、５００℃以下であると金
属同志の相互拡散が起らず、又１０００℃以上であると
、金属多孔質体２の材料からの拡散混合が無視できない
ほどに多くなり好ましくない。又加熱時間は１〜２０Ｈ
ｒが好ましい。
【００１７】以下本発明の製造方法を用いた具体的な実
施例について詳述する。 （実施例１）厚さ２ｍｍ、微細孔径０．３μのステンレ
ス（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の金属多孔質管状体の外表面に
電気メッキ法でＰｄ及びＰｄを主体とした合金薄膜を夫
々被着し、製膜時間を測定した。結果を表１に示す。尚
電解液としては上記Ｐｄ電解液及びＡｇ電解液を用い、
電流密度はＰｄ膜被着時１Ａ／ｄｍ２ 、Ａｇ膜被着時
０．５Ａ／ｄｍ２ とした。
施例について詳述する。 （実施例１）厚さ２ｍｍ、微細孔径０．３μのステンレ
ス（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の金属多孔質管状体の外表面に
電気メッキ法でＰｄ及びＰｄを主体とした合金薄膜を夫
々被着し、製膜時間を測定した。結果を表１に示す。尚
電解液としては上記Ｐｄ電解液及びＡｇ電解液を用い、
電流密度はＰｄ膜被着時１Ａ／ｄｍ２ 、Ａｇ膜被着時
０．５Ａ／ｄｍ２ とした。
【表１】
【００１８】（比較例１）厚さ２ｍｍ、微細孔径０．２
μのセラミックス製多孔質管状体の外表面に無電解メッ
キ法でＰｄ及びＰｄを主体とした合金薄膜を夫々被着し
、製膜時間を測定した。結果を表２に示す。尚無電解メ
ッキ液としては、Ｐｄ膜用として〔Ｐｄ（ＮＨ３ ）４
〕Ｃｌ２ ・２Ｈ２ Ｏ５．４ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ−２
Ｎａ６７．２ｇ／ｌ、ＮＨ４ ＯＨ３５０ｍｌ／ｌ及び
Ｈ２ ＮＮＨ２ ・Ｈ２Ｏ０．４２ｍｌ／ｌ水溶液、Ａ
ｇ膜用としてはＡｇＮＯ３ ３．５ｇ／ｌ、及びＥＤＴ
Ａ・２Ｎａ３３．６ｇ／ｌ、ＮＨ４ ＯＨ３５０ｍｌ／
ｌ及びＨ２ ＮＮＨ２ ・Ｈ２ Ｏ０．４６ｍｌ／ｌ水
溶液を用いた。
μのセラミックス製多孔質管状体の外表面に無電解メッ
キ法でＰｄ及びＰｄを主体とした合金薄膜を夫々被着し
、製膜時間を測定した。結果を表２に示す。尚無電解メ
ッキ液としては、Ｐｄ膜用として〔Ｐｄ（ＮＨ３ ）４
〕Ｃｌ２ ・２Ｈ２ Ｏ５．４ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ−２
Ｎａ６７．２ｇ／ｌ、ＮＨ４ ＯＨ３５０ｍｌ／ｌ及び
Ｈ２ ＮＮＨ２ ・Ｈ２Ｏ０．４２ｍｌ／ｌ水溶液、Ａ
ｇ膜用としてはＡｇＮＯ３ ３．５ｇ／ｌ、及びＥＤＴ
Ａ・２Ｎａ３３．６ｇ／ｌ、ＮＨ４ ＯＨ３５０ｍｌ／
ｌ及びＨ２ ＮＮＨ２ ・Ｈ２ Ｏ０．４６ｍｌ／ｌ水
溶液を用いた。
【表２】
上記の通り、電気メッキ法による水素分離膜の製造方法
は極めて短時間に均質な膜厚で厚い膜でも製造されるこ
とが判明した。
は極めて短時間に均質な膜厚で厚い膜でも製造されるこ
とが判明した。
【００１９】（実施例２）上記実施例１及び比較例１で
製造した水素分離膜管と実施例１のＡｇに換えて夫々Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕの合金薄膜とした水素分離膜管について
水素分離性能を比較した。結果を表３に示す。尚夫々の
合金膜の製造方法は上記Ｎｉ、Ｃｏ及びＣｕ電解液を夫
々用い、電流密度はＰｄ膜被着時１Ａ／ｄｍ２ 、合金
化金属被着時０．５Ａ／ｄｍ２ とした。又水素含有ガ
ス組成はＨ２ ７４ｖｏｌ％、ＣＯ１ｖｏｌ％、ＣＨ４
１ｖｏｌ％、ＣＯ２ ２４ｖｏｌ％で、分離操作条件は
、一次測圧力８ｋｇ／ｃｍ２ Ｇ、二次測圧力０ｋｇ／
ｃｍ２ Ｇ、温度４００°Ｃ及び供給ガス流量２．０Ｎ
ｌ／ｍｉｎで行なった。
製造した水素分離膜管と実施例１のＡｇに換えて夫々Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕの合金薄膜とした水素分離膜管について
水素分離性能を比較した。結果を表３に示す。尚夫々の
合金膜の製造方法は上記Ｎｉ、Ｃｏ及びＣｕ電解液を夫
々用い、電流密度はＰｄ膜被着時１Ａ／ｄｍ２ 、合金
化金属被着時０．５Ａ／ｄｍ２ とした。又水素含有ガ
ス組成はＨ２ ７４ｖｏｌ％、ＣＯ１ｖｏｌ％、ＣＨ４
１ｖｏｌ％、ＣＯ２ ２４ｖｏｌ％で、分離操作条件は
、一次測圧力８ｋｇ／ｃｍ２ Ｇ、二次測圧力０ｋｇ／
ｃｍ２ Ｇ、温度４００°Ｃ及び供給ガス流量２．０Ｎ
ｌ／ｍｉｎで行なった。
【表３】
上記の通り、電解メッキ法では薄膜の厚さが厚いにもか
かわらず、透過水素濃度及び透過速度等において無電解
メッキ法と大差ないことが判る。
かわらず、透過水素濃度及び透過速度等において無電解
メッキ法と大差ないことが判る。
【００２０】
【発明の効果】本発明の製造方法で製造される水素分離
膜は支持体として金属多孔質体を用いているので、耐熱
性、耐衝撃性が大きく、且つ高温における水素分離性能
も優れており、又金属であるため加工性に優れ、装置の
ユニット化が容易である。更に電気メッキ法で直接薄膜
を被着しているため、極めて短時間、且つ容易に製膜す
ることができ、膜の被着強度も大きい。
膜は支持体として金属多孔質体を用いているので、耐熱
性、耐衝撃性が大きく、且つ高温における水素分離性能
も優れており、又金属であるため加工性に優れ、装置の
ユニット化が容易である。更に電気メッキ法で直接薄膜
を被着しているため、極めて短時間、且つ容易に製膜す
ることができ、膜の被着強度も大きい。
【図１】一実施例の水素分離膜管の概略断面図
１：水素分離膜管
２：金属多孔質体
３：薄膜
４ａ、４ｂ：ステンレス管
Claims (2)
- 【請求項１】微細孔を有する金属多孔質体の表面にＰｄ
又はＰｄを主体とした合金の薄膜を電気メッキ法で被着
することを特徴とする水素分離膜の製造方法。 - 【請求項２】微細孔を有する金属多孔質体の表面にＰｄ
及びＡｇ、Ｎｉ，Ｃｏ又はＣｕのうち少なくとも一種の
金属の薄膜を夫々電気メッキ法で積層被着したのち、加
熱処理して合金化することを特徴とする水素分離膜の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121794A JP3045329B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 水素分離膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121794A JP3045329B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 水素分離膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04326931A true JPH04326931A (ja) | 1992-11-16 |
| JP3045329B2 JP3045329B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=14820076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3121794A Expired - Lifetime JP3045329B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 水素分離膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045329B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6152987A (en) * | 1997-12-15 | 2000-11-28 | Worcester Polytechnic Institute | Hydrogen gas-extraction module and method of fabrication |
| WO2004011130A1 (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | 水素製造用フィルタに用いる薄膜支持基板および水素製造用フィルタの製造方法 |
| JP2004057866A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造用フィルタの製造方法 |
| JP2004057993A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造用フィルタの製造方法 |
| FR2858776A1 (fr) * | 2003-08-11 | 2005-02-18 | Cie D Etudes Des Technologies | Procede d'assemblage d'une membrane d'extraction sur un support |
| JP2007237146A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Ngk Insulators Ltd | 水素ガス分離体固定構造体及びそれを用いた水素ガス分離装置 |
| JP2008513196A (ja) * | 2004-09-15 | 2008-05-01 | 韓国エネルギー技術研究院 | 水素気体分離用パラジウム合金複合膜の製造方法 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3121794A patent/JP3045329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8043519B2 (en) | 2002-07-25 | 2011-10-25 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Thin film support substrate for use in hydrogen production filter and production method of hydrogen production filter |
| JP2004057866A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造用フィルタの製造方法 |
| US8562847B2 (en) | 2002-07-25 | 2013-10-22 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Thin film support substrate for use in hydrogen production filter and production method of hydrogen production filter |
| WO2004011130A1 (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | 水素製造用フィルタに用いる薄膜支持基板および水素製造用フィルタの製造方法 |
| US7112287B2 (en) | 2002-07-25 | 2006-09-26 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Thin film supporting substrate for used in filter for hydrogen production filter and method for manufacturing filter for hydrogen production |
| US7241396B2 (en) | 2002-07-25 | 2007-07-10 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Thin film support substrate for use in hydrogen production filter and production method of hydrogen production filter |
| US8163157B2 (en) | 2002-07-25 | 2012-04-24 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Method of producing a hydrogen production filter |
| US7803263B2 (en) | 2002-07-25 | 2010-09-28 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Thin film support substrate for use in hydrogen production filter and production method of hydrogen production filter |
| US7399423B2 (en) | 2002-07-25 | 2008-07-15 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Thin film support substrate for use in hydrogen production filter and production method of hydrogen production filter |
| EP1972373A1 (en) * | 2002-07-25 | 2008-09-24 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Production method of hydrogen production filter |
| US7744990B2 (en) | 2002-07-25 | 2010-06-29 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Thin film support substrate for use in hydrogen production filter and production method of hydrogen production filter |
| JP2004057993A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造用フィルタの製造方法 |
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| WO2005016494A1 (fr) * | 2003-08-11 | 2005-02-24 | Compagnie Europeenne Des Technologies De L'hydrogene (Ceth) | Procede d'assemblage d'une membrane de separation de gas sur un support |
| FR2858776A1 (fr) * | 2003-08-11 | 2005-02-18 | Cie D Etudes Des Technologies | Procede d'assemblage d'une membrane d'extraction sur un support |
| US7875154B2 (en) * | 2004-09-15 | 2011-01-25 | Korea Institute Of Energy Research | Preparation method of palladium alloy composite membrane for hydrogen separation |
| JP2011062699A (ja) * | 2004-09-15 | 2011-03-31 | Korea Inst Of Energy Research | 水素気体分離用パラジウム合金複合膜の製造方法 |
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| JP4490383B2 (ja) * | 2006-03-13 | 2010-06-23 | 日本碍子株式会社 | 水素ガス分離体固定構造体及びそれを用いた水素ガス分離装置 |
| JP2007237146A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Ngk Insulators Ltd | 水素ガス分離体固定構造体及びそれを用いた水素ガス分離装置 |
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|---|---|
| JP3045329B2 (ja) | 2000-05-29 |
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