JPH044014A - Gas purification device - Google Patents

Gas purification device

Info

Publication number
JPH044014A
JPH044014A JP2102762A JP10276290A JPH044014A JP H044014 A JPH044014 A JP H044014A JP 2102762 A JP2102762 A JP 2102762A JP 10276290 A JP10276290 A JP 10276290A JP H044014 A JPH044014 A JP H044014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
sealed chamber
filters
filter
active substance
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.)
Granted
Application number
JP2102762A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2948263B2 (en
Inventor
Paul D Goodell
ポール ダグラス グッデル
C Mitchell Lawrence
ローレンス シー ミッチェル
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.)
A GENICS Inc
Original Assignee
A GENICS Inc
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 A GENICS Inc filed Critical A GENICS Inc
Priority to JP2102762A priority Critical patent/JP2948263B2/en
Publication of JPH044014A publication Critical patent/JPH044014A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2948263B2 publication Critical patent/JP2948263B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

PURPOSE: To contrive to remove a trace of impurities in hydrogen gas or the like by filling up an active substance in an airtight chamber around a filter and an inside space section and by bringing the gas which is moving from an inlet-side filter to an outlet-side filter through the airtight chamber into contact with the active substance. CONSTITUTION: An airtight inside space section positioned between filters (20, 21) in an airtight chamber (C) is formed. In this airtight chamber (C), a baffle (24) is installed between the filters (20, 21) facing an annular side wall. And, a gas passing through inbetween the filters (20, 21) is deflected along the circumference of the baffle (24) from an inlet (18) to an outlet (19). Further, a heater (16) is mounted inside the said inside space section, and an outside vessel (27) surrounding a main vessel (11 to 13) to form a space around it is installed. In order to thermally insulate the main vessel (11 to 13) from the outside vessel (27), a ceramic insulating plate (26) is mounted in the said space and an active substance (25) (example: Zr) which is to nearly fill up the airtight chamber (C) is placed in the surroundings of the filter (20, 21) and of the said inside space section.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気体精製装置に関する。より詳細には、本発明
は不活性担体ガスあるいは水素ガス中に存在する低レベ
ルの不純物を除去する装置に関し、高純度の処理用ガス
を製造する為のものであり、その反応性不純物はI)I
)bレベルにまで減小される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a gas purification device. More particularly, the present invention relates to an apparatus for removing low level impurities present in an inert carrier gas or hydrogen gas to produce a high purity process gas, the reactive impurities being I )I
) is reduced to level b.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ある種の生産システム、例えば超LSIの製造システム
においては、不活性ガス雰囲気下において作業を行なう
事か標準となっている。微小なサイズ及び部品の腐食可
能性等の観点から、処理ガスは極端に高純度である事か
重要である。実際、酸素ガスや揮発性炭化水素等の不純
物はI)I)bレベルにまで減小させる必要がある。こ
のレベルは実際には殆んど測定不能なほど低い。又その
他多くの処理においても、アルゴンやキセノン等の不活
性ガスあるいは水素の様な活性ガスにかかわらず、使用
するガスは極端に高純度である事が要求されている。
In certain types of production systems, such as VLSI production systems, it has become standard to perform work under an inert gas atmosphere. In view of the small size and the possibility of corrosion of parts, it is important that the processing gas be of extremely high purity. In fact, impurities such as oxygen gas and volatile hydrocarbons need to be reduced to the level I)I)b. This level is actually so low that it is almost unmeasurable. In many other processes as well, the gas used must be of extremely high purity, whether it is an inert gas such as argon or xenon, or an active gas such as hydrogen.

種々の気体精製システムが商業的に利用可能である。例
えば、ラベリア インコーポレンヨン(LABELEA
R,INC,)やセミ−ガス システムズインコーポレ
ーション(SE旧−GAS SYSTEMS、 IE、
)等により販売されているシステムにおいては、ゲル濾
過材あるいは高分子樹脂吸収材か充填されたインライン
形式のカートリッジをガス供給ラインに直列に接続して
いる。これらのシステムは直線流路を有しており一般に
室温状態において動作できる様意図されている。かかる
システムでは窒素ガスあるいは水素ガスをppbレベル
にまで下げる事かできず、大量の吸収材を必要とし、又
二酸化炭素ガスやメタンその他の炭化水素をppbレベ
ルにまで下げる為に過度に低い流速か要求される。
A variety of gas purification systems are commercially available. For example, LABELEA Inc.
R, INC,) and Semi-Gas Systems Inc. (SE former-GAS SYSTEMS, IE,
), etc., an in-line cartridge filled with gel filtration material or polymeric resin absorbent material is connected in series to the gas supply line. These systems have straight flow paths and are generally intended to operate at room temperature conditions. Such systems are unable to reduce nitrogen or hydrogen gas to ppb levels, require large amounts of absorbent material, and require excessively low flow rates to reduce carbon dioxide gas, methane, and other hydrocarbons to ppb levels. required.

又他の種類の気体精製装置においては、処理ガスが金属
製の捕獲材の上を通過する様になっている。例えばスベ
ルコ(5UPELCO)社では酸素精製用としてCu−
CuOを用いている。又RDマチス(R,D、 MAT
HIS)社ではチタン金属の海綿体を用いており、シー
ズ ゲソターズS P A (SAESGETTEl?
S S、 P、 A、)社ではZr−V−Fe合金を用
いている。加熱をすると、後者の2つの材料は窒素、二
酸化炭素及びメタンを含む全ての反応性ガス種に対して
有効な捕獲材となる。しかしながら、かかる従来の精製
システムは嵩ばるヒータやフランジを有しており、不十
分な気体一固体接触反応に依存している。又チタン金属
を用いたシステムは精製の為にかなり高い動作温度を必
要とする点て不利である。
In other types of gas purification devices, the process gas is passed over a metal capture material. For example, at Suberco (5UPELCO), Cu-
CuO is used. Also, RD Matisse (R, D, MAT
HIS) uses a titanium metal cavernous body.
SS, P, A,) uses a Zr-V-Fe alloy. Upon heating, the latter two materials become effective scavengers for all reactive gas species, including nitrogen, carbon dioxide, and methane. However, such conventional purification systems have bulky heaters and flanges and rely on poor gas-solid catalysis. Systems using titanium metal also have the disadvantage of requiring significantly higher operating temperatures for purification.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的はそれ故改良された気体精製装置を提供す
る事を目的とする。本発明の他の目的は実質的により小
さく、より保守が容易であり、且つ従来のシステムに比
べてより安価な装置を提供する事を目的とする。
It is therefore an object of the present invention to provide an improved gas purification device. Another object of the invention is to provide an apparatus that is substantially smaller, easier to maintain, and less expensive than conventional systems.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

これら目的は以下の構成を有する装置を具備する気体精
製システムにおいて達成される。即ち該装置は実質的に
密閉室を形成する主容器と、該密閉室から突出している
取入口及び該密閉室の内部にあるフィルタを有する取入
部材と、該取入口から離れた位置において該密閉室から
突出している取出口及び該密閉室の内部において取入部
材のフィルタから離れて配置されたフィルタとを有する
取出部材と、該密閉室の中で該両フィルタの間において
気密の内空部を形成する手段とから構成されている。両
フィルタの間において密閉室の中にはバッフルか装着さ
れており、両フィルタの間を通るガスはこのバッフルに
よって偏向される。
These objectives are achieved in a gas purification system comprising an apparatus having the following configuration. That is, the apparatus includes a main container substantially forming a sealed chamber, an intake member having an intake port projecting from the sealed chamber and a filter located inside the sealed chamber, and a filter disposed at a position remote from the intake port. an extraction member having an extraction port projecting from the sealed chamber and a filter disposed within the sealed chamber away from the filter of the intake member; and an airtight inner space between the filters in the sealed chamber. and means for forming the section. A baffle is installed in the sealed chamber between the two filters, and the gas passing between the two filters is deflected by this baffle.

ヒータか該内空部に装着されている。外容器が主容器を
囲んでおり、その周囲に空間を形成する。
A heater is attached to the inner cavity. An outer container surrounds the main container and forms a space around it.

この空間は、断熱材を充填したり、あるいは熱遮閉板を
用いたりあるいは真空排気する事により熱的に絶縁され
ている。活性物質がフィルタや内空部の周りにおいて密
閉室を大略充填しており、取入口フィルタから密閉室を
介して取出側フィルタに向うガスはこの活性物質に接触
する。好ましくは、この装置は該密閉室内に二番目の気
密内空部を形成する手段や熱雷対をも有している。二〇
熱電対は活性物質層の温度をモニタする為のものである
This space is thermally insulated by filling it with a heat insulating material, using a heat shield, or evacuating it. The active substance substantially fills the sealed chamber around the filter and the internal cavity, and the gas flowing from the inlet filter through the sealed chamber to the outlet filter comes into contact with this active substance. Preferably, the device also includes means for forming a second gas-tight interior within the sealed chamber and a thermal lightning pair. 20 thermocouples are for monitoring the temperature of the active material layer.

かかる構成は極めてコンパクトであり、ppbレベルの
低い側においてかろうじて測定可能な程度の微小量の不
純物を除去する事ができる。この装置は低コストで製造
する事かでき且つ使用及び設置が極めて容易である。
Such a configuration is extremely compact and can remove minute amounts of impurities that are barely measurable on the low ppb level. This device is low cost to manufacture and extremely easy to use and install.

この発明の特徴によると、両容器はステンレススチール
からなり互いに溶接されている。用いられる活性物質は
ジルコン、チタニウム、カルシウム、イツトリウム、あ
るいは原子番号67から71のランタニドから作られて
いる。あるいは活性物質はこれら元素を主要構成要素と
する合金から作られている。あるいはこれら元素の化合
物、混合物あるいは水素化物から構成されている。精製
すべきガスとしてはアルゴン、ヘリウム、クリプトンあ
るいはキセノンといった不活性ガスが含まれる。
According to a feature of the invention, both containers are made of stainless steel and welded together. The active substances used are made from zircon, titanium, calcium, yttrium or lanthanides with atomic numbers 67 to 71. Alternatively, the active material is made from an alloy containing these elements as major constituents. Or it is composed of a compound, mixture or hydride of these elements. Gases to be purified include inert gases such as argon, helium, krypton or xenon.

活性物質及び作用温度を適切に設定する事により、本発
明にかかる装置は又空気、窒素ガスあるいは水素ガスに
対しても用いる事ができる。
By suitably setting the active substance and the operating temperature, the device according to the invention can also be used for air, nitrogen gas or hydrogen gas.

本発明によれば、さらに再生可能な活性物質を用いる事
もでき、活性物質としてはゲル濾過化合物あるいは酸化
銅を用いる事ができる。さらに、この活性物質は触媒で
あってもよい。
According to the invention, it is also possible to use renewable active substances, such as gel filtration compounds or copper oxide. Furthermore, this active substance may be a catalyst.

〔発明の詳細な説明〕[Detailed description of the invention]

上述した目的あるいはその他の目的、特徴、及び種々の
効果は添付した図面、表及び実施例を参照してより容易
に理解される。
The above-mentioned objects and other objects, features, and various effects will be more easily understood with reference to the accompanying drawings, tables, and examples.

第2図及び第3図から明らかな様に、本発明にかかる装
置は基本的に軸Aに対して軸対称となっている。本装置
は、先端の蓋部材12と基板13を備えた主筒部材11
から構成されている。これらの部材は全てステンレスス
チールか・らなり互いに溶接されているとともに、円筒
状の密閉室Cを形成する。基板13は所定の厚みを有し
部品を搭載する為のものである。基板13は中央通路を
有し、これには筒部材14が嵌合している。筒部材14
の終端部は基板13のネジの切られた内周部に係合して
おり、筒部材14の反対側端面はステンレススチールの
栓15により溶接を用いて閉鎖されている。この筒部材
14は導線17を有するヒータ16を収納している。
As is clear from FIGS. 2 and 3, the device according to the invention is essentially axially symmetrical with respect to axis A. This device includes a main cylinder member 11 having a lid member 12 at the tip and a base plate 13.
It consists of These members are all made of stainless steel and are welded together to form a cylindrical sealed chamber C. The board 13 has a predetermined thickness and is used to mount components. The base plate 13 has a central passage into which a cylindrical member 14 is fitted. Cylindrical member 14
The terminal end of the cylindrical member 14 engages the threaded inner periphery of the base plate 13, and the opposite end face of the cylindrical member 14 is closed by a stainless steel stopper 15 using welding. This cylindrical member 14 accommodates a heater 16 having a conducting wire 17.

加えて、この基板13にはヒータ筒部材14に関して直
径方向両側に入力管1B及び出力管19が挿通している
。密閉室Cの内側において入力管18及び出力管I9に
はそれぞれ熱処理を施されたフィルタ2゜及び21が装
着されている。加えて、第3図に示す様に、該基板は他
の筒部材22を収納しており、この筒部材22は熱電対
23を収納している。熱電対23は装置の内側の温度を
モニタする為のものであり導線17と同様に図示しない
制御ユニットに接続している導線23Aを有している。
In addition, an input tube 1B and an output tube 19 are inserted through the substrate 13 on both sides in the diametrical direction with respect to the heater cylinder member 14. Inside the sealed chamber C, heat-treated filters 2° and 21 are attached to the input pipe 18 and the output pipe I9, respectively. In addition, as shown in FIG. 3, the substrate accommodates another cylindrical member 22, and this cylindrical member 22 houses a thermocouple 23. The thermocouple 23 is for monitoring the temperature inside the device, and has a conducting wire 23A connected to a control unit (not shown) like the conducting wire 17.

一対のバッフルプレート24が内空部を有するヒータ管
14の側部に取付けられている。一対のバッフル板24
は2つのフィルタ20及び21を含む平面に垂直な平面
に沿って互いに直径方向反対側に突出している。バッフ
ル板24の外周端は主筒部材11の内周面よりも若干短
くなっており、底板部材12に向って延設されている。
A pair of baffle plates 24 are attached to the sides of the heater tube 14 having an inner cavity. A pair of baffle plates 24
project diametrically oppositely from each other along a plane perpendicular to the plane containing the two filters 20 and 21. The outer peripheral end of the baffle plate 24 is slightly shorter than the inner peripheral surface of the main cylinder member 11 and extends toward the bottom plate member 12.

筒部材11の内部に形成された密閉室Cは、筒部材14
及びフィルタ20.21の周囲を含めて合金製の捕獲材
料により充填されている。捕獲材料はペレット25の形
状を有し図面を見やすくする為第2図の左上部の隅にの
み示されている。
The sealed chamber C formed inside the cylindrical member 11 is connected to the cylindrical member 14.
and the surrounding area of the filter 20.21 is filled with an alloy trapping material. The capture material is in the form of a pellet 25 and is shown only in the upper left corner of FIG. 2 for clarity of drawing.

基板13は密閉室Cに対して反対面側に機械加工された
セラミック断熱板26を装着している。加えて、カップ
形状をした容器缶27が基板13の外周面に沿って係合
しており、密閉室Cの全周面に沿って空間を形成する。
A machined ceramic heat insulating plate 26 is attached to the substrate 13 on the side opposite to the sealed chamber C. In addition, a cup-shaped container can 27 is engaged along the outer peripheral surface of the substrate 13 to form a space along the entire peripheral surface of the sealed chamber C.

この空間は排気可能であり、好ましくは熱遮閉物が装着
されている。この場合、ステンレススチールの容器缶2
7と基板13は互いに溶接されている。そして、セラミ
ックの様な断熱材により充填されている。加えて、カバ
ーキャップ28が基板13を保護する為に嵌合されてい
る。もし外容器缶27の内側にある空間が真空排気され
ない場合には、この容器缶27は省略可能であり、より
径大の缶を用いてより厚い断熱層を収納する様にしても
よい。
This space is evacuable and preferably fitted with a heat shield. In this case, stainless steel container can 2
7 and the substrate 13 are welded together. It is then filled with a heat insulating material such as ceramic. Additionally, a cover cap 28 is fitted to protect the substrate 13. If the space inside the outer container can 27 is not evacuated, the container can 27 can be omitted, and a larger diameter can may be used to accommodate a thicker heat insulating layer.

上記に開示された反応器構成は高純度応用に意図された
従来の気体精製装置では得る事のできなかった種々の利
点を備えている。反応器の主な部品は単一の要素即ちこ
こでは基板13に搭載されており、部品の配列を容易に
する事ができるとともに、全体的な製造コスト低減の為
に組立ての容易化を促進できる。活性物質は先端部材1
2によって閉ざされる大きな開口を介して反応器の中に
充填できる。かかる組立て方法を用いる事により充填す
べき物質のサイズを広い範囲で選ぶ事ができる。
The reactor configuration disclosed above provides various advantages not available in conventional gas purification devices intended for high purity applications. The main components of the reactor are mounted on a single element, here the substrate 13, which facilitates the arrangement of components and facilitates ease of assembly to reduce overall manufacturing costs. . The active substance is tip member 1
The reactor can be filled through a large opening closed by 2. By using such an assembly method, the size of the material to be filled can be selected from a wide range.

又かかる組立て構造により内部の清浄作業や活性物質の
交換が容易になる。厚い基板部材13、強固な側壁によ
って囲まれたヒータ内空部14及び外容器27を用いる
事により、危険なトリチウム等の気体種の外部拡散を防
止する事ができる。
Such an assembly structure also facilitates internal cleaning operations and replacement of active substances. By using the thick substrate member 13, the inner heater cavity 14 and the outer container 27 surrounded by strong side walls, it is possible to prevent dangerous gaseous species such as tritium from diffusing out.

使用においては、ヒータ16は通電され装置の内部は約
450℃に加熱される。そして精製すべきガスが通常加
圧状態において取入管18に導入される。
In use, heater 16 is energized and the interior of the device is heated to approximately 450°C. The gas to be purified is then introduced into the intake pipe 18 under normal pressure.

ガスはフィルタ20によって粗くi濾過され続いてバッ
フル板24の周囲を角方向あるいは周方向に沿って通過
して反対側のフィルタ21に向う。ここで、ガスは取出
管19に入り外付けの処理設備に導かれる。この様にし
て密閉室Cを横切る間、ガスは捕獲粒子25に効率的に
接触する。そして、上述した不純物はガスから除去され
る。
The gas is coarsely filtered by the filter 20, and then passes around the baffle plate 24 along the angular or circumferential direction to the filter 21 on the opposite side. Here, the gas enters the extraction pipe 19 and is led to external processing equipment. While traversing the closed chamber C in this manner, the gas effectively contacts the captured particles 25. The above-mentioned impurities are then removed from the gas.

このシステムは以下の寸法を有する3種類の基本的なサ
イズで製造される。
This system is manufactured in three basic sizes with the following dimensions:

表に示した相対比を維持する限りにおいてより大きなあ
るいはより小さな装置を組立てる事も十分可能である。
It is quite possible to construct larger or smaller devices as long as the relative proportions shown in the table are maintained.

原則として、直径に対する内部長のアスペクト比(C:
 A)は10と6.0の間に設定されるべきてあり、好
ましくは上記の例に示す様におよそ15てあればよい。
As a general rule, the aspect ratio of internal length to diameter (C:
A) should be set between 10 and 6.0, preferably around 15 as shown in the example above.

この様にアスペクト比を設定する事によりカートリッジ
ヒータ1Bの選定にかかる困難を最小限にする事かでき
、且つ面積/体積比を最小化する事により該システムの
断熱構造を比較的単純にする事ができる。アスペクト比
を6以上にすると熱損失が増加し極端に軸長の大きなヒ
ータを必要とする事になる。又アスペクト比を1以下と
しても熱損失が増加し内空部に多数本の短いヒータを装
着しなくてはならない。
By setting the aspect ratio in this manner, the difficulty in selecting the cartridge heater 1B can be minimized, and by minimizing the area/volume ratio, the insulation structure of the system can be made relatively simple. I can do it. When the aspect ratio is set to 6 or more, heat loss increases and a heater with an extremely large shaft length is required. Further, even if the aspect ratio is set to less than 1, heat loss increases, and many short heaters must be installed in the inner space.

加えて、多孔質フィルタの直径に対する主容器の直径の
比は2から8の間に設定すべきである。この様な比を設
定する事により、収容されている合金粒子の容積に対し
てフィルタ20及び21は比較的大きな表面積を有する
事となり、気体精製装置内においてガス厚の低下を減小
させる事ができる。
In addition, the ratio of the main vessel diameter to the porous filter diameter should be set between 2 and 8. By setting such a ratio, the filters 20 and 21 have a relatively large surface area relative to the volume of the alloy particles contained therein, which makes it possible to reduce the decrease in gas thickness within the gas purification device. can.

かかる装置の変形として、バッフル板24は筒部材11
の内側表面に向って延設されている。しかしなからこれ
らの板は実質的に筒部材11より短く且つフィルタ20
.21も実質的に短い。その結果ガスの流れは軸方向と
なり、バッフル板の周囲に沿って角的に流れるというよ
りもむしろバッフル板24の端部を乗り越える様に流れ
る。
As a modification of such a device, the baffle plate 24 is connected to the cylindrical member 11.
extends toward the inner surface of the However, these plates are substantially shorter than the cylindrical member 11 and are shorter than the filter 20.
.. 21 is also substantially short. As a result, the gas flow is axial and flows over the edges of the baffle plate 24 rather than angularly around the baffle plate.

(実施例1) 上記の表に示した小型の反応器/吸収缶に、Zr−Vを
ベースにした合金粉末から作られるパレット300gを
充填する。かかるパレットは例えば商品名HY−5TO
R402として販売されている。バッフル板とフィルタ
はパレット層を介して反応ガスの流れか放射状となる様
に配置されている。この装置は溶接により気密封止され
ておりヒータ16を通電し活性物質を活性化する為に6
00℃に加熱すると同時に取入管18及び取出管19を
真空排気する。このアセンブリはそれから室温にまで冷
却されアルゴンガスを充填して活性状態を保存する。
Example 1 A small reactor/canister as shown in the table above is filled with 300 g of pallets made from Zr-V based alloy powder. Such a pallet has the trade name HY-5TO, for example.
It is sold as R402. The baffle plate and filter are arranged so that the flow of the reactant gas is radial through the pallet layer. This device is hermetically sealed by welding, and a heater 16 is energized to activate the active substance.
At the same time as heating to 00°C, the intake pipe 18 and the output pipe 19 are evacuated. The assembly is then cooled to room temperature and filled with argon gas to preserve the active state.

気体精製を行なう為に、この装置は予め既知のレベルで
不純物か混合されたアルゴンガスの供給源に接続される
。この精製装置は選択された活性物質層温度において平
衡状態に保たれた後、制御された流速でガスを精製装置
に導入する。取出されたガスは残留ガス解析装置によっ
て採取され不純物濃度が1lFI定される。この実験は
同一の処理ガスに対して異なった流速及び異なった活性
物質層温度を用いて継続して行なわれた。似た様なデー
タが様々の不純物に対して得られその結果が第1図に示
されている。用いられた流速と不純物レベルは両方とも
通常遭遇するよりも実質的に大きいものである。この小
型反応器は21/分よりも小さい流速で用いる様設計さ
れている。この条件選定は従来の実験テスト装置におい
てガス精製を量的に示す為に意図されたものである。2
50℃において、酸素ガス濃度は流速10g/分を越え
る領域において3桁はど減小している。
To perform gas purification, the apparatus is connected to a source of argon gas mixed with impurities at known levels. After the purifier is equilibrated at the selected active material bed temperature, gas is introduced into the purifier at a controlled flow rate. The extracted gas is sampled by a residual gas analyzer and the impurity concentration is determined as 1lFI. The experiment was continued using different flow rates and different active material bed temperatures for the same process gas. Similar data were obtained for various impurities and the results are shown in FIG. The flow rates and impurity levels used were both substantially greater than normally encountered. This compact reactor is designed for use with flow rates less than 21/min. This selection of conditions is intended to quantify gas purification in conventional experimental test equipment. 2
At 50° C., the oxygen gas concentration decreases by three orders of magnitude in the region where the flow rate exceeds 10 g/min.

(実施例2) 実施例1と同様に同し小型サイズの反応器/吸収化に2
00gのHY−5TOR402ペレ・ソトを充填し溶接
密封した。バッフル板とフィルタは活性物質層を介して
ガスが軸方向に流れる様に配置した。活性化前処理と試
験は実施例1と同様に行なわれた。より広範の種類の不
純物ガスが試験されその結果が第4図に示されている。
(Example 2) Same small size reactor/absorption as in Example 1.
00g of HY-5TOR402 Pere Soto was filled and sealed by welding. The baffle plate and filter were arranged to allow gas to flow axially through the active material layer. Activation pretreatment and testing were performed in the same manner as in Example 1. A wider variety of impurity gases were tested and the results are shown in FIG.

この発明にかかる装置は明らかに効率的である事が分か
る。特により活性な酸素ガス及び窒素ガス種に対して効
果的である。
It can be seen that the device according to the invention is clearly efficient. It is particularly effective against more active oxygen gas and nitrogen gas species.

(実施例3) 実施例1及び2において用いられたと同じ小型サイズの
反応器/吸収化に商品名HY−5TOR402として販
売されている精製粉末からなるベレット200gを充填
した後この装置を溶接により気密封止した。バッフルと
フィルタは活性物質層を介して軸方向に沿ったガス流を
与える様に配置されている。ヒータ16が通電され充填
物を600℃に加熱すると同時に取入管18及び取出管
19を排気し合金を活性化する。次にこのアセンブリを
室温まで冷却し且つ、活性化された状態を保存する為に
アルゴンガスを逆に充填する。
Example 3 After filling the same small size reactor/absorption as used in Examples 1 and 2 with 200 g of pellets consisting of refined powder sold under the trade name HY-5TOR402, the device was vented by welding. Sealed. The baffles and filters are arranged to provide axial gas flow through the active material layer. The heater 16 is energized and heats the filling to 600° C. At the same time, the intake pipe 18 and the output pipe 19 are evacuated to activate the alloy. The assembly is then cooled to room temperature and backfilled with argon gas to preserve the activated state.

第4図に示す様に、この装置を介して不純物を含むアル
ゴンガスを単一の流路に沿って流した。
As shown in FIG. 4, impure argon gas was flowed through the apparatus along a single flow path.

その結果メタン、酸化炭素、窒素、酸素等の不純物ガス
か除去された。用いられた流速と不純物レベルは両方と
も実質的に通常遭遇するよりも高く設定されており、従
来の試験装置(RGA)に対してガス精製を量的に誇張
している。明らかに、この発明にかかる装置は特により
活性な酸素ガス及び窒素ガス種に対して顕著な有効性を
示している。
As a result, impurity gases such as methane, carbon oxide, nitrogen, and oxygen were removed. The flow rates and impurity levels used were both set substantially higher than normally encountered, quantitatively exaggerating gas purification relative to conventional test equipment (RGA). Clearly, the device according to the invention has shown remarkable effectiveness, especially for the more active oxygen and nitrogen gas species.

(実施例4) 実施例3で用いたのと同じ装置を使って第5図に示す様
に、アルゴンガスの循環精製を行ない主として水素を除
去した。グラフにおいて、時間の経過とともに変化する
密閉空間における水素濃度を示した。この密閉空間の容
積は3900ccであり初期的に11000ppの水素
で汚染されている。このガスは25℃において1000
cc/分の流速で循環される。
(Example 4) Using the same apparatus as used in Example 3, as shown in FIG. 5, argon gas was circulated and purified to mainly remove hydrogen. The graph shows the hydrogen concentration in a closed space changing over time. The volume of this sealed space is 3,900 cc and is initially contaminated with 11,000 pp of hydrogen. This gas has a temperature of 1000 at 25°C.
It is circulated at a flow rate of cc/min.

理論値が直線で表わされており、図示する様に実測デー
タが極めてよく理論値と対応している事が分かる。
The theoretical value is represented by a straight line, and as shown in the figure, it can be seen that the measured data corresponds extremely well to the theoretical value.

(実施例5) 前述した実施例と同一の小型サイズの反応器に400g
のHY −5TOR402粒子を充填して用いた。活性
物質層を通って軸方向にガスが流れる様にバッフルを配
置した。活性物質合金を活性化させる為に加熱した後、
冷却した。過熱を生じない様に低速度で密閉室内に水素
ガスを導入して活性物質合金を水素化した。水素化によ
って膨張する粒子を収納できる様に、反応器内には予め
適切なスペースをとっておく。次に精製すべき水素ガス
を反応器に流した。結果は実施例1と同様であり、活性
物質HY−5TOR402の水素化物もまた有効な捕獲
材料である事が分かった。しかしながら、同程度の精製
を行なう為に、流速は下げなければならない。
(Example 5) 400 g was placed in the same small-sized reactor as in the previous example.
HY-5TOR402 particles were used. Baffles were placed to allow gas to flow axially through the active material layer. After heating to activate the active material alloy,
Cooled. The active material alloy was hydrogenated by introducing hydrogen gas into the closed chamber at a low rate to avoid overheating. Adequate space is reserved in advance in the reactor to accommodate the particles that expand due to hydrogenation. The hydrogen gas to be purified was then flowed into the reactor. The results were similar to those in Example 1, indicating that the hydride of the active substance HY-5TOR402 was also an effective trapping material. However, to achieve the same degree of purification, the flow rate must be reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述した種々の実施例に示す様に、本発明にかかる装置
は循環方式においてもまた非循環方式であっても処理ガ
スの精製に対して実用的である。
As shown in the various embodiments described above, the apparatus according to the invention is practical for the purification of process gases in both cyclic and non-circulatory systems.

加えて、本発明にかかる装置は不活性ガス流から水素同
位体(重水素又は三重水素)を回収する際にも有効に用
いる事ができる。水素同位体は本装置の作用中において
活性物質により吸着され続いてこの活性物質を加熱及び
又は真空処理する事により回収される。
In addition, the apparatus according to the invention can be effectively used in the recovery of hydrogen isotopes (deuterium or tritium) from inert gas streams. Hydrogen isotopes are adsorbed by the active material during operation of the device and subsequently recovered by heating and/or vacuum treatment of the active material.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかる不活性ガス精製器における種々
の流速での不純物濃度を示すグラフ、第2図は本発明に
かかるガス精製装置の長手方向断面図、第3図は第2図
の装置を右手方向から見た端面図、及び第4図、第5図
ないし第6図は本発明にかかる装置の動作を示すグラフ
である。
FIG. 1 is a graph showing the impurity concentration at various flow rates in the inert gas purifier according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the gas purifier according to the present invention, and FIG. An end view of the device viewed from the right hand direction, and FIGS. 4, 5 and 6 are graphs showing the operation of the device according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、実質的に密閉室を形成する端壁、後壁及び環状側壁
を有する主容器と、 該端壁に挿通しており、該密閉室から突出している取入
口及び該密閉室内にあるフィルタとを有する取入部材と
、 該端壁に挿通しており、該取入口から離れて該密閉室か
ら突出している取出口及び該密閉室内において該取入部
材のフィルタから離れて配置されたフィルタとを有する
取出部材と、 該密閉室内において該両フィルタの間に配置された気密
の内空部を形成する手段と、 該密閉室内で該両フィルタの間において該環状側壁に向
って延設されたバッフルとからなり、該両フィルタ間を
通る気体は該取入口から該バッフルの周囲に沿って該取
出口に向って偏向されるとともに、 該内空部に配置されたヒータと、 該主容器を囲みその周りに空間を形成する外容器と、 該外容器から該主容器を熱的に絶縁する為に該空間に配
置された手段と、 該両フィルタと該内空部の周囲に配置され該密閉室を大
略充填する活性物質とからなる気体精製装置。 2、該両容器はステンレススチールからなり且つ互いに
溶接されている請求項1に記載の気体精製装置。 3、該密閉室内において二番目の気密内空部を形成する
手段と、該内空部に配置された熱電対とを含む請求項2
に記載の気体精製装置。
[Scope of Claims] 1. A main container having an end wall, a rear wall, and an annular side wall that substantially form a sealed chamber; an intake port that passes through the end wall and projects from the sealed chamber; an intake member having a filter located in the sealed chamber; an intake member inserted into the end wall and projecting from the sealed chamber away from the intake port; and an intake member having a filter located in the sealed chamber separated from the filter of the intake member. a means for forming an airtight inner cavity disposed between the two filters in the sealed chamber; a baffle extending in the direction, the gas passing between the two filters is deflected from the intake port along the periphery of the baffle toward the outlet port, and a heater disposed in the inner space. an outer container surrounding the main container and forming a space therearound; means disposed in the space for thermally insulating the main container from the outer container; both filters and the inner cavity. and an active substance disposed around and substantially filling the sealed chamber. 2. The gas purification apparatus according to claim 1, wherein both vessels are made of stainless steel and welded together. 3. Claim 2 comprising means for forming a second airtight internal cavity in the sealed chamber, and a thermocouple disposed in the internal cavity.
The gas purification device described in .
JP2102762A 1990-04-18 1990-04-18 Gas purification equipment Expired - Lifetime JP2948263B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2102762A JP2948263B2 (en) 1990-04-18 1990-04-18 Gas purification equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2102762A JP2948263B2 (en) 1990-04-18 1990-04-18 Gas purification equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH044014A true JPH044014A (en) 1992-01-08
JP2948263B2 JP2948263B2 (en) 1999-09-13

Family

ID=14336206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2102762A Expired - Lifetime JP2948263B2 (en) 1990-04-18 1990-04-18 Gas purification equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2948263B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1198281A1 (en) * 1999-06-10 2002-04-24 SAES PURE GAS, Inc. Integrated heated getter purifier system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1198281A1 (en) * 1999-06-10 2002-04-24 SAES PURE GAS, Inc. Integrated heated getter purifier system
EP1198281A4 (en) * 1999-06-10 2006-06-28 Saes Pure Gas Inc Integrated heated getter purifier system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2948263B2 (en) 1999-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100618072B1 (en) Process for fabricating a sorbent-based gas storage and dispensing system, utilizing sorbent material pretreatment
US20050284297A1 (en) Gas purification system with an integrated hydrogen sorption and filter assembly
US5761910A (en) High capacity gas storage and dispensing system
US3986835A (en) Ventilation hood for use in the preparation of labelled compounds
JPH11511233A (en) Fluid storage and transport system consisting of high capacity physical adsorbent
WO2003041843A1 (en) Fluid storage and delivery system utilizing low heels carbon sorbent medium
US4942019A (en) Gas purifier
US5937672A (en) Process for the purification of a cryogenic fluid by filtration and/or adsorption
KR100350963B1 (en) Process for the removal of water from evacuated chambers or from gases
JPH044014A (en) Gas purification device
KR100642389B1 (en) Gas purification system with an integrated hydrogen sorption and filter assembly
JP5542315B2 (en) Fluid storage and transport system consisting of high capacity physical adsorbent
US5411720A (en) Method and device for the separation and conveyance of gases and/or of gas molecule fragments generated by dissociation on surfaces by surface diffusion
US5913893A (en) Process for the purification of a cryogenic fluid by filtration and/or adsorption
KR0135749B1 (en) Gas purifier
JP2009008265A5 (en)
US6522457B2 (en) Apparatus for removal of water from evacuated chambers or from gasses using boron oxide
JP2004057997A (en) Gas cleaning filter unit and its manufacturing method
US6524934B1 (en) Method of manufacture for generation of high purity water vapor
Foster et al. Helium-Purification Unit for High-Purity Inert-Atmosphere Boxes
Bibeault et al. Design, Fabrication, and Testing of Getter-Based Atmosphere Purification and Waste Treatment System for a Nitrogen-Hydrogen-Helium Glovebox
JP2709792B2 (en) High activation and stabilization of hydrogen storage metal
Heung et al. Tritium stripping by a catalytic exchange stripper
Faeth et al. Praseodymium oxide-oxygen generator
SU1377692A1 (en) Reactor for liberating inert gases from minerals