JPH0815528B2 - ガス中の水素の除去方法及び装置 - Google Patents
ガス中の水素の除去方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0815528B2 JPH0815528B2 JP3310023A JP31002391A JPH0815528B2 JP H0815528 B2 JPH0815528 B2 JP H0815528B2 JP 3310023 A JP3310023 A JP 3310023A JP 31002391 A JP31002391 A JP 31002391A JP H0815528 B2 JPH0815528 B2 JP H0815528B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス中の水素の除去方
法に係り、特に膜を用いるガス中の水素の除去方法及び
除去装置に関する。
法に係り、特に膜を用いるガス中の水素の除去方法及び
除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ソーダ工業等、電気分解を用いる場合に
は、陰極側に水素が発生し、水素を含むガスとなる。ま
た、半導体工業では、水素アニール等の処理工程に伴っ
て、水素を含む排ガスが発生する。従来、水素を含むガ
スは、爆発限界未満になるように窒素等の不活性ガスで
希釈するとか、パラジウム等の触媒を用い、加熱状態で
気相中の酸素と反応燃焼させる触媒燃焼等の方法で処理
されていた。
は、陰極側に水素が発生し、水素を含むガスとなる。ま
た、半導体工業では、水素アニール等の処理工程に伴っ
て、水素を含む排ガスが発生する。従来、水素を含むガ
スは、爆発限界未満になるように窒素等の不活性ガスで
希釈するとか、パラジウム等の触媒を用い、加熱状態で
気相中の酸素と反応燃焼させる触媒燃焼等の方法で処理
されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法には、以下のような難点があった。希釈法では、希釈
に大量の不活性ガスが必要であること、希釈されただけ
であって、除去されていないため、混合・分散等の状態
によっては、配管等で部分的に高濃度の水素が滞留する
可能性がある等の問題点があった。また、気相中の酸素
との触媒燃焼による方法では、反応効率が温度の低下、
触媒の濡れ等によって低下するために、水素ガスの流量
及び濃度の変動に対して追従が困難という問題点があ
る。例えば供給水素量が低下した場合には、燃焼熱の供
給量が少なくなって触媒層の温度が低下するため、その
後水素量が増加した場合に反応不足となって水素が漏洩
することがあった。そこで、本発明は、上記問題点を解
決し、簡単な装置で、またガスの流量、濃度等の変化に
も対応が容易で、しかも安全で迅速にガス中の水素を除
去する方法及び装置を提供することを課題とする。
法には、以下のような難点があった。希釈法では、希釈
に大量の不活性ガスが必要であること、希釈されただけ
であって、除去されていないため、混合・分散等の状態
によっては、配管等で部分的に高濃度の水素が滞留する
可能性がある等の問題点があった。また、気相中の酸素
との触媒燃焼による方法では、反応効率が温度の低下、
触媒の濡れ等によって低下するために、水素ガスの流量
及び濃度の変動に対して追従が困難という問題点があ
る。例えば供給水素量が低下した場合には、燃焼熱の供
給量が少なくなって触媒層の温度が低下するため、その
後水素量が増加した場合に反応不足となって水素が漏洩
することがあった。そこで、本発明は、上記問題点を解
決し、簡単な装置で、またガスの流量、濃度等の変化に
も対応が容易で、しかも安全で迅速にガス中の水素を除
去する方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、水素を含むガス中から水素を除去する
方法において、水素を含むガスをパラジウムを担持した
膜の接ガス側に供給し、溶存酸素を含む水を該膜の接液
側に通水することを特徴とするガス中の水素の除去方法
としたものである。また、本発明では、水素を含むガス
中から水素を除去する装置において、パラジウムを担持
した膜を設け、該膜の接ガス側に水素を含むガスを供給
する手段と、接液側に溶存酸素を含む水を通水する手段
とを設けたことを特徴とするガス中の水素の除去装置と
したものである。
に、本発明では、水素を含むガス中から水素を除去する
方法において、水素を含むガスをパラジウムを担持した
膜の接ガス側に供給し、溶存酸素を含む水を該膜の接液
側に通水することを特徴とするガス中の水素の除去方法
としたものである。また、本発明では、水素を含むガス
中から水素を除去する装置において、パラジウムを担持
した膜を設け、該膜の接ガス側に水素を含むガスを供給
する手段と、接液側に溶存酸素を含む水を通水する手段
とを設けたことを特徴とするガス中の水素の除去装置と
したものである。
【０００５】ここで、パラジウムを担持した膜として
は、水は透過せず水素は透過する膜の表面及び／又は内
部にパラジウムを担持した膜であれば良く、パラジウム
を触媒樹脂への担持方法等に準じて担持した気体透過膜
を用いることが出来る。また、水素を透過する膜の表面
にパラジウム層を気孔なく形成し、実質的に水が透過し
ない状態にした膜であっても良く、セラミック膜にパラ
ジウムメッキをした膜を用いることもできる。溶存酸素
を含む水は、一過性でも供給することができるが、通水
後の水に例えば空気等の酸素を含む気体を注入・曝気
し、溶存酸素濃度を増加させて循環使用することもでき
る。溶存酸素濃度としては飽和に近い状態が好ましい
が、４ｐｐｍ以上あれば水素の除去が十分行える。
は、水は透過せず水素は透過する膜の表面及び／又は内
部にパラジウムを担持した膜であれば良く、パラジウム
を触媒樹脂への担持方法等に準じて担持した気体透過膜
を用いることが出来る。また、水素を透過する膜の表面
にパラジウム層を気孔なく形成し、実質的に水が透過し
ない状態にした膜であっても良く、セラミック膜にパラ
ジウムメッキをした膜を用いることもできる。溶存酸素
を含む水は、一過性でも供給することができるが、通水
後の水に例えば空気等の酸素を含む気体を注入・曝気
し、溶存酸素濃度を増加させて循環使用することもでき
る。溶存酸素濃度としては飽和に近い状態が好ましい
が、４ｐｐｍ以上あれば水素の除去が十分行える。
【０００６】
【作用】膜の一方に供給された水素が、膜の表面及び／
又は内部に担持したパラジウムに移行し、表面上で水中
の溶存酸素と反応して水になることで、ガス中の水素が
効率よく除去される。この反応は常温で起こるため、加
熱の必要がない。また溶存酸素量を若干過剰に維持する
ことで、処理ガス中の水素濃度及び量の変動の影響を受
けず、安定して水素を処理することが出来る。
又は内部に担持したパラジウムに移行し、表面上で水中
の溶存酸素と反応して水になることで、ガス中の水素が
効率よく除去される。この反応は常温で起こるため、加
熱の必要がない。また溶存酸素量を若干過剰に維持する
ことで、処理ガス中の水素濃度及び量の変動の影響を受
けず、安定して水素を処理することが出来る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明は以
下の実施例に限定されるものではない。 実施例１ 図１は、本発明の実施態様の一例を示す概略模式図であ
る。貯水槽１からポンプ２を介して、溶存酸素濃度を増
加させた水をパラジウム担持膜モジュール３の接液側６
に通水し、モジュール３を通過した水は貯水槽１へ循環
させる。このパラジウム担持膜モジュールは、膜面積６
ｍ2 の気体透過膜モジュールの接液部内にパラジウムを
担持したモジュール４本を並列にして用いた。貯水槽１
では、空気曝気ライン５を介して酸素を含む気体を供給
し、水中の溶存酸素濃度を増加させている。このパラジ
ウム担持モジュール３に水素濃度６０％、流量１リット
ル／min のガスをガス注入口４から供給し、飽和に近い
溶存酸素濃度の水を流量５ｍ3 ／ｈで通水することで、
ガス中の水素濃度は１％以下となった。
下の実施例に限定されるものではない。 実施例１ 図１は、本発明の実施態様の一例を示す概略模式図であ
る。貯水槽１からポンプ２を介して、溶存酸素濃度を増
加させた水をパラジウム担持膜モジュール３の接液側６
に通水し、モジュール３を通過した水は貯水槽１へ循環
させる。このパラジウム担持膜モジュールは、膜面積６
ｍ2 の気体透過膜モジュールの接液部内にパラジウムを
担持したモジュール４本を並列にして用いた。貯水槽１
では、空気曝気ライン５を介して酸素を含む気体を供給
し、水中の溶存酸素濃度を増加させている。このパラジ
ウム担持モジュール３に水素濃度６０％、流量１リット
ル／min のガスをガス注入口４から供給し、飽和に近い
溶存酸素濃度の水を流量５ｍ3 ／ｈで通水することで、
ガス中の水素濃度は１％以下となった。
【０００８】比較例１ 実施例と同様のガスを希釈によって処理した。水素ガス
濃度１％にするためには、約６０リットル／min （３．
６ｍ3 ／ｈ）の窒素ガスが必要であった。
濃度１％にするためには、約６０リットル／min （３．
６ｍ3 ／ｈ）の窒素ガスが必要であった。
【０００９】比較例２ 実施例と同様のガスを触媒燃焼によって処理した。処理
後のガス中の水素濃度は１％以下であるが、パラジウム
系触媒層の加熱（８０℃以上）が必要であり、水素の除
去処理が安定して行える状態になるまでに若干の時間が
必要であった。また処理を安定して行うためにガス中の
湿度を低減する必要があり、前処理として除湿を行う必
要がある。
後のガス中の水素濃度は１％以下であるが、パラジウム
系触媒層の加熱（８０℃以上）が必要であり、水素の除
去処理が安定して行える状態になるまでに若干の時間が
必要であった。また処理を安定して行うためにガス中の
湿度を低減する必要があり、前処理として除湿を行う必
要がある。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、排ガス中の水素を簡単
な装置で、かつ安全に除去することが出来、多量の不活
性ガスを消費することもない。
な装置で、かつ安全に除去することが出来、多量の不活
性ガスを消費することもない。
【図１】本発明の実施例を示す概略模式図である。
１：貯水槽、２：ポンプ、３：パラジウム担持膜モジュ
ール、４：ガス注入口、５：空気曝気ライン、６：水注
入口
ール、４：ガス注入口、５：空気曝気ライン、６：水注
入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 61/00 9538−4Ｄ Ｂ０１Ｆ 3/04 Ｚ // Ｂ０１Ｄ 71/02 ５００ 9538−4Ｄ (72)発明者 中島 健 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社 荏原総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−171617（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−1816（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 水素を含むガス中から水素を除去する方
法において、水素を含むガスをパラジウムを担持した膜
の接ガス側に供給し、溶存酸素を含む水を該膜の接液側
に通水することを特徴とするガス中の水素の除去方法。 - 【請求項２】 水素を含むガス中から水素を除去する装
置において、パラジウムを担持した膜を設け、該膜の接
ガス側に水素を含むガスを供給する手段と、接液側に溶
存酸素を含む水を通水する手段とを設けたことを特徴と
するガス中の水素の除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3310023A JPH0815528B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | ガス中の水素の除去方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3310023A JPH0815528B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | ガス中の水素の除去方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115753A JPH05115753A (ja) | 1993-05-14 |
| JPH0815528B2 true JPH0815528B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=18000231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3310023A Expired - Fee Related JPH0815528B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | ガス中の水素の除去方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815528B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4006107B2 (ja) * | 1998-09-01 | 2007-11-14 | 日本碍子株式会社 | 高純度ｃｏの製造方法及び製造装置 |
| JP7181176B2 (ja) * | 2019-10-10 | 2022-11-30 | 株式会社荏原製作所 | 排気システムおよび排気方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551816A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Vapor-liquid contactor |
| JPS63171617A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | Shozaburo Saito | 水素選択透過性に優れた複合膜およびその製造法 |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP3310023A patent/JPH0815528B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05115753A (ja) | 1993-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |