JPH10203802A - 水素純度維持・向上装置 - Google Patents
水素純度維持・向上装置Info
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- JPH10203802A JPH10203802A JP748797A JP748797A JPH10203802A JP H10203802 A JPH10203802 A JP H10203802A JP 748797 A JP748797 A JP 748797A JP 748797 A JP748797 A JP 748797A JP H10203802 A JPH10203802 A JP H10203802A
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- gas
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- palladium membrane
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉容器内に封入された水素ガスの高純度維
持が可能であり、かつ、装置構成が簡単で操作も容易な
水素純度維持・向上装置を提供する。 【解決手段】 水素冷却式タービン発電機以外の密閉容
器内に封入された水素ガスの一部を引き込んで精製した
後、精製された水素ガスを密閉容器内に送り戻す水素精
製ライン１２、１４を有する密閉容器封入水素の純度維
持・向上装置である。水素精製ライン１２、１４中に配
したパラジウム膜モジュール２を透過させることによっ
て水素ガスの精製を行う。混入した不純物を除去するた
め、油除去手段２０、酸素除去手段２２、フィルター３
４及び脱硫反応器３６を設け、水素ガスがパラジウム膜
モジュール２を透過できるようにコンプレッサ１８を設
ける。
持が可能であり、かつ、装置構成が簡単で操作も容易な
水素純度維持・向上装置を提供する。 【解決手段】 水素冷却式タービン発電機以外の密閉容
器内に封入された水素ガスの一部を引き込んで精製した
後、精製された水素ガスを密閉容器内に送り戻す水素精
製ライン１２、１４を有する密閉容器封入水素の純度維
持・向上装置である。水素精製ライン１２、１４中に配
したパラジウム膜モジュール２を透過させることによっ
て水素ガスの精製を行う。混入した不純物を除去するた
め、油除去手段２０、酸素除去手段２２、フィルター３
４及び脱硫反応器３６を設け、水素ガスがパラジウム膜
モジュール２を透過できるようにコンプレッサ１８を設
ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、密閉容器内、例
えば水素炉、ＣＶＤ炉あるいは水素を必要とする機械、
装置内に封入されている水素ガスを高純度に維持、ある
いは更に向上させるための水素純度維持・向上装置に関
するものである。
えば水素炉、ＣＶＤ炉あるいは水素を必要とする機械、
装置内に封入されている水素ガスを高純度に維持、ある
いは更に向上させるための水素純度維持・向上装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】 水素炉、ＣＶＤ炉等には製品の酸化を
防ぐために高純度の水素ガスが封入されている。この水
素ガスの純度は、運転の継続とともに製品から発生する
不純物ガスや混入してくる空気などの不純物によって次
第に低下してくる。この純度低下を放置しておくと製品
の酸化を起こし、性能が低下するので水素ガス純度を維
持するための対策が必要となる。
防ぐために高純度の水素ガスが封入されている。この水
素ガスの純度は、運転の継続とともに製品から発生する
不純物ガスや混入してくる空気などの不純物によって次
第に低下してくる。この純度低下を放置しておくと製品
の酸化を起こし、性能が低下するので水素ガス純度を維
持するための対策が必要となる。
【０００３】 従来の対策の１つとして、例えば、水素
冷却式タービン発電機については、高純度水素ガスを充
填したガスボンベにより、定期的に発電機内水素ガスを
高純度水素ガスと置換するという対策が知られている。
また、近年においては、水素吸蔵合金を利用した水素純
度維持装置を用いて、常時発電機などの密閉容器内水素
を精製（純度９９．５〜９９．９％に維持）することも
行われている。この水素純度維持装置は、密閉容器内の
水素ガスの一部を抜き出して水素吸蔵合金が収容された
精製容器に導入し、水素吸蔵合金に水素だけを吸収させ
た後、吸収されなかった不純物を系外に排出し、その後
水素吸蔵合金から水素ガスを放出させて密閉容器内に戻
すようしたものである。
冷却式タービン発電機については、高純度水素ガスを充
填したガスボンベにより、定期的に発電機内水素ガスを
高純度水素ガスと置換するという対策が知られている。
また、近年においては、水素吸蔵合金を利用した水素純
度維持装置を用いて、常時発電機などの密閉容器内水素
を精製（純度９９．５〜９９．９％に維持）することも
行われている。この水素純度維持装置は、密閉容器内の
水素ガスの一部を抜き出して水素吸蔵合金が収容された
精製容器に導入し、水素吸蔵合金に水素だけを吸収させ
た後、吸収されなかった不純物を系外に排出し、その後
水素吸蔵合金から水素ガスを放出させて密閉容器内に戻
すようしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、高純
度水素ガスを充填したガスボンベにより、密閉容器内水
素ガスを高純度水素ガスと置換する対策においては、そ
の置換が定期的（通常１日に１回程度）であるため、常
に高純度に維持しておくことが困難であり、置換作業を
手動操作により行わなければならないので煩雑である。
度水素ガスを充填したガスボンベにより、密閉容器内水
素ガスを高純度水素ガスと置換する対策においては、そ
の置換が定期的（通常１日に１回程度）であるため、常
に高純度に維持しておくことが困難であり、置換作業を
手動操作により行わなければならないので煩雑である。
【０００５】 また、水素吸蔵合金を利用した装置によ
る水素精製においては、水素が吸蔵合金中のカーボン等
と反応し、メタンガスが発生するおそれがある。更に、
水素の吸蔵を繰り返すことにより合金自体が微粉化し、
この際に容器に応力が加わったり、微粉化した合金が水
素放出時に飛散することがある。更に、水素吸蔵合金へ
の水素の吸蔵は発熱反応であり、一方、水素吸蔵合金か
らの水素の放出は吸熱反応であるので、水素を吸蔵・放
出させるためには、水素吸蔵合金の加熱・冷却を交互に
繰り返す操作が必要である。更にまた、この装置では、
水素の吸蔵工程と放出工程が交互に繰り返されるため、
１基の精製容器では一定量の精製ガスを連続的に得るこ
とは困難であり、精製ガス発生量の変動を小さく抑える
ためには、精製容器を複数（通常２基）設けて、一方が
吸蔵工程にあるときは他方が放出工程になるように交互
に切り換えて運転する必要がある。
る水素精製においては、水素が吸蔵合金中のカーボン等
と反応し、メタンガスが発生するおそれがある。更に、
水素の吸蔵を繰り返すことにより合金自体が微粉化し、
この際に容器に応力が加わったり、微粉化した合金が水
素放出時に飛散することがある。更に、水素吸蔵合金へ
の水素の吸蔵は発熱反応であり、一方、水素吸蔵合金か
らの水素の放出は吸熱反応であるので、水素を吸蔵・放
出させるためには、水素吸蔵合金の加熱・冷却を交互に
繰り返す操作が必要である。更にまた、この装置では、
水素の吸蔵工程と放出工程が交互に繰り返されるため、
１基の精製容器では一定量の精製ガスを連続的に得るこ
とは困難であり、精製ガス発生量の変動を小さく抑える
ためには、精製容器を複数（通常２基）設けて、一方が
吸蔵工程にあるときは他方が放出工程になるように交互
に切り換えて運転する必要がある。
【０００６】 本発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、密閉容器内に封
入された水素ガスの高純度維持が可能であり、かつ、上
記水素吸蔵合金を用いた場合に生じる種々の問題がない
密閉容器封入水素の純度維持・向上装置を提供すること
にある。
のであって、その目的とするところは、密閉容器内に封
入された水素ガスの高純度維持が可能であり、かつ、上
記水素吸蔵合金を用いた場合に生じる種々の問題がない
密閉容器封入水素の純度維持・向上装置を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、水素
冷却式タービン発電機以外の密閉容器内に封入された水
素ガスの一部を引き込んで精製した後、精製された水素
ガスを密閉容器内に送り戻す水素精製ラインを有する密
閉容器封入水素の純度維持・向上装置であって、上記水
素精製ライン中にパラジウム膜を配し、該パラジウム膜
を透過させることによって水素ガスの精製を行うことを
特徴とする密閉容器封入水素の純度維持・向上装置が提
供される。
冷却式タービン発電機以外の密閉容器内に封入された水
素ガスの一部を引き込んで精製した後、精製された水素
ガスを密閉容器内に送り戻す水素精製ラインを有する密
閉容器封入水素の純度維持・向上装置であって、上記水
素精製ライン中にパラジウム膜を配し、該パラジウム膜
を透過させることによって水素ガスの精製を行うことを
特徴とする密閉容器封入水素の純度維持・向上装置が提
供される。
【０００８】 なお、本発明において、「パラジウム
膜」とは、パラジウムを主成分とする膜の意であり、パ
ラジウムのみからなる膜の他、パラジウムと他の金属と
の合金からなる膜も含むものとする。また、密閉容器と
しては、水素冷却式タービン発電機以外の容器であり、
具体的には、水素炉、ＣＶＤ炉などを挙げることができ
る。
膜」とは、パラジウムを主成分とする膜の意であり、パ
ラジウムのみからなる膜の他、パラジウムと他の金属と
の合金からなる膜も含むものとする。また、密閉容器と
しては、水素冷却式タービン発電機以外の容器であり、
具体的には、水素炉、ＣＶＤ炉などを挙げることができ
る。
【０００９】 上記のように本発明の装置は、水素精製
ライン中にパラジウム膜を配したものである。パラジウ
ム膜には、水素ガス及び水素ガス以外の不純物ガスを含
んだ混合ガス中から水素ガスだけを選択的に透過する特
性があることが知られている。本発明では、この特性を
利用して密閉容器内に封入された水素ガスを連続的に精
製するようにしたものである。この装置を用い、密閉容
器内の水素ガスをパラジウム膜を配した水素精製ライン
に循環させることによって、密閉容器内の水素ガスを常
時高純度（純度９９．５％以上）に維持することができ
る。
ライン中にパラジウム膜を配したものである。パラジウ
ム膜には、水素ガス及び水素ガス以外の不純物ガスを含
んだ混合ガス中から水素ガスだけを選択的に透過する特
性があることが知られている。本発明では、この特性を
利用して密閉容器内に封入された水素ガスを連続的に精
製するようにしたものである。この装置を用い、密閉容
器内の水素ガスをパラジウム膜を配した水素精製ライン
に循環させることによって、密閉容器内の水素ガスを常
時高純度（純度９９．５％以上）に維持することができ
る。
【００１０】 なお、パラジウム膜の上記特性を十分に
発揮させるためには、膜を透過するガスの温度を一定温
度以上に保つ必要があるが、従来の水素吸蔵合金を用い
た装置のように加熱と冷却を交互に繰り返して運転する
必要はない。また、パラジウム膜を透過させるだけの単
純な精製機構によるので、装置構成を簡単にすることが
できる。更に、精製は連続的に行われるので、精製ガス
の量の変動が少なく、密閉容器内への精製ガスの安定し
た供給（送り戻し）が行える。
発揮させるためには、膜を透過するガスの温度を一定温
度以上に保つ必要があるが、従来の水素吸蔵合金を用い
た装置のように加熱と冷却を交互に繰り返して運転する
必要はない。また、パラジウム膜を透過させるだけの単
純な精製機構によるので、装置構成を簡単にすることが
できる。更に、精製は連続的に行われるので、精製ガス
の量の変動が少なく、密閉容器内への精製ガスの安定し
た供給（送り戻し）が行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】 図２は、本発明の装置の概要を
密閉容器とともに示した説明図である。図中の符号４は
密閉容器、８は水素精製ライン、１はパラジウム膜、１
０は高純度水素ガスが充填された水素ボンベをそれぞれ
示している。密閉容器４内には、その運転開始前におい
て水素ボンベ１０より初期充填された水素ガスが封入さ
れている。密閉容器４の運転により不純物が混入してき
た密閉容器内の水素ガスは、その一部が水素精製ライン
８に引き込まれパラジウム膜１を透過することによって
高純度に精製される。精製された水素は水素精製ライン
８を通じて再び密閉容器内に送り戻される。
密閉容器とともに示した説明図である。図中の符号４は
密閉容器、８は水素精製ライン、１はパラジウム膜、１
０は高純度水素ガスが充填された水素ボンベをそれぞれ
示している。密閉容器４内には、その運転開始前におい
て水素ボンベ１０より初期充填された水素ガスが封入さ
れている。密閉容器４の運転により不純物が混入してき
た密閉容器内の水素ガスは、その一部が水素精製ライン
８に引き込まれパラジウム膜１を透過することによって
高純度に精製される。精製された水素は水素精製ライン
８を通じて再び密閉容器内に送り戻される。
【００１２】 このように、密閉容器４内の水素ガスを
水素精製ライン８に循環させて、常時密閉容器内水素の
精製を行うことにより、密閉容器４内の水素が高純度に
維持される。具体的には、純度９９．５〜９９．９％程
度に維持することが可能である。
水素精製ライン８に循環させて、常時密閉容器内水素の
精製を行うことにより、密閉容器４内の水素が高純度に
維持される。具体的には、純度９９．５〜９９．９％程
度に維持することが可能である。
【００１３】 本発明において、パラジウム膜は、片端
が封じられた管状体のパラジウム膜として用いるのが好
ましく、これを容器内に収容したパラジウム膜式水素精
製器として水素精製ライン中に配置することが好まし
い。この場合、密閉容器から引き込まれた不純物含有水
素ガスは上記管状体の外表面に導かれ、ガス中の水素の
みがパラジウム膜を透過して管状体内部に流入し、精製
水素ガスとして再び密閉容器内に戻される。なお、精製
された水素ガスに不純物含有水素ガスが混入しないよ
う、容器内には管状体内部に通じる空間部分と管状体外
表面に通じる空間部分とを仕切る隔壁を設ける。
が封じられた管状体のパラジウム膜として用いるのが好
ましく、これを容器内に収容したパラジウム膜式水素精
製器として水素精製ライン中に配置することが好まし
い。この場合、密閉容器から引き込まれた不純物含有水
素ガスは上記管状体の外表面に導かれ、ガス中の水素の
みがパラジウム膜を透過して管状体内部に流入し、精製
水素ガスとして再び密閉容器内に戻される。なお、精製
された水素ガスに不純物含有水素ガスが混入しないよ
う、容器内には管状体内部に通じる空間部分と管状体外
表面に通じる空間部分とを仕切る隔壁を設ける。
【００１４】 パラジウム膜の水素透過性能は膜厚に反
比例するため、膜厚はできるだけ薄くすることが好まし
いが、あまりに薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じや
すくなるので、１〜５０μｍ程度とすることが好まし
い。また、パラジウムに１０〜３０重量％程度の銀を加
えたパラジウム合金膜を用いると、純パラジウム膜を用
いた場合に比して水素脆化を起こしにくく好ましい。
比例するため、膜厚はできるだけ薄くすることが好まし
いが、あまりに薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じや
すくなるので、１〜５０μｍ程度とすることが好まし
い。また、パラジウムに１０〜３０重量％程度の銀を加
えたパラジウム合金膜を用いると、純パラジウム膜を用
いた場合に比して水素脆化を起こしにくく好ましい。
【００１５】 なお、パラジウム膜を透過させるために
は、パラジウム膜によって仕切られた不純物含有水素ガ
ス側と精製水素ガス側との両者間に圧力差を設けるこ
と、すなわち不純物含有水素ガス側の圧力を精製水素ガ
ス側の圧力より高くすることが必要なので、通常、水素
精製ライン中のパラジウム膜の前段（不純物含有水素ガ
ス側）に昇圧手段としてコンプレッサ等の昇圧機器が設
けられる。
は、パラジウム膜によって仕切られた不純物含有水素ガ
ス側と精製水素ガス側との両者間に圧力差を設けるこ
と、すなわち不純物含有水素ガス側の圧力を精製水素ガ
ス側の圧力より高くすることが必要なので、通常、水素
精製ライン中のパラジウム膜の前段（不純物含有水素ガ
ス側）に昇圧手段としてコンプレッサ等の昇圧機器が設
けられる。
【００１６】 更に、密閉容器が油の存在する機械の場
合には、不純物含有水素ガス中には漏入したオイルベー
パーが存在するが、このオイルベーパーがパラジウム膜
に付着すると、精製能が低下するおそれがあるので、水
素精製ライン中のパラジウム膜の前段に、このようなオ
イルベーパーを除去するための油除去手段を設けること
が好ましい。この油除去手段としては、例えばオイルベ
ーパーを吸着して除去できる活性炭などが好適に用いら
れる。
合には、不純物含有水素ガス中には漏入したオイルベー
パーが存在するが、このオイルベーパーがパラジウム膜
に付着すると、精製能が低下するおそれがあるので、水
素精製ライン中のパラジウム膜の前段に、このようなオ
イルベーパーを除去するための油除去手段を設けること
が好ましい。この油除去手段としては、例えばオイルベ
ーパーを吸着して除去できる活性炭などが好適に用いら
れる。
【００１７】 また、不純物含有水素ガス中に含まれる
不純物ガスのうち酸素（Ｏ2 ）は、その濃度が高いとパ
ラジウム膜上で水素を酸化させて透過を妨げるので、水
素精製ライン中のパラジウム膜の前段に、Ｏ2を除去
し、ガス中のＯ2濃度を低下させるための酸素除去手段
を設けることが好ましい。この酸素除去手段としては、
具体的には、パラジウムを主成分とする粒状の金属で、
水素の酸化を活性化し、ガス中の水素と酸素を反応させ
て水にするパラジウム触媒と、その反応により生じた水
を除湿するためのシリカゲル等とからなるものなどが好
適に使用できる。パラジウム膜に到達する前に、この酸
素除去手段によって、ガス中のＯ2 濃度が数ｐｐｍまで
低下していることが望ましい。
不純物ガスのうち酸素（Ｏ2 ）は、その濃度が高いとパ
ラジウム膜上で水素を酸化させて透過を妨げるので、水
素精製ライン中のパラジウム膜の前段に、Ｏ2を除去
し、ガス中のＯ2濃度を低下させるための酸素除去手段
を設けることが好ましい。この酸素除去手段としては、
具体的には、パラジウムを主成分とする粒状の金属で、
水素の酸化を活性化し、ガス中の水素と酸素を反応させ
て水にするパラジウム触媒と、その反応により生じた水
を除湿するためのシリカゲル等とからなるものなどが好
適に使用できる。パラジウム膜に到達する前に、この酸
素除去手段によって、ガス中のＯ2 濃度が数ｐｐｍまで
低下していることが望ましい。
【００１８】 更に、精製水素ガス側の圧力は下がるの
で、水素精製ライン中のパラジウム膜の後段にも、密閉
容器内の水素の圧力に昇圧するためのコンプレッサ等の
昇圧手段を設けることが好ましい。これらの昇圧手段は
水素ガスを使用するため、防爆タイプで且つオイルミス
トの混入のないオイルフリーのものを用いる必要があ
る。
で、水素精製ライン中のパラジウム膜の後段にも、密閉
容器内の水素の圧力に昇圧するためのコンプレッサ等の
昇圧手段を設けることが好ましい。これらの昇圧手段は
水素ガスを使用するため、防爆タイプで且つオイルミス
トの混入のないオイルフリーのものを用いる必要があ
る。
【００１９】 更にまた、不純物含有水素ガス中には、
金属の焼鈍の場合には金属粉が混入するが、この粉末が
パラジウム膜に付着すると反応してピンホールが発生し
て気密低下を生ずるおそれがあるので、水素精製ライン
中のパラジウム膜の前段に、このような粉末を除去する
ためのフィルターを設けることが好ましい。このフィル
ターとしてはセラミックフィルター等が用いられる。ま
た、不純物含有水素ガス中には、密閉容器内の処理物に
よって硫黄成分が混入する可能性がある。この硫黄成分
がパラジウム膜に付着すると、水素ガス透過性能が低下
するので、硫黄成分が混入する場合、水素精製ライン中
のパラジウム膜の前段に硫黄成分を除去する脱硫反応器
を設けることが好ましい。
金属の焼鈍の場合には金属粉が混入するが、この粉末が
パラジウム膜に付着すると反応してピンホールが発生し
て気密低下を生ずるおそれがあるので、水素精製ライン
中のパラジウム膜の前段に、このような粉末を除去する
ためのフィルターを設けることが好ましい。このフィル
ターとしてはセラミックフィルター等が用いられる。ま
た、不純物含有水素ガス中には、密閉容器内の処理物に
よって硫黄成分が混入する可能性がある。この硫黄成分
がパラジウム膜に付着すると、水素ガス透過性能が低下
するので、硫黄成分が混入する場合、水素精製ライン中
のパラジウム膜の前段に硫黄成分を除去する脱硫反応器
を設けることが好ましい。
【００２０】
【実施例】 以下、本発明に係る装置の一実施例を、図
面に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこの実
施例に限定されるものではない。
面に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこの実
施例に限定されるものではない。
【００２１】 図１は、本発明に係る装置の一実施例を
示すフロー図である。図中、２はパラジウム膜式水素精
製器（パラジウム膜モジュール）であり、片端が封じら
れた管状体のパラジウム膜が容器内に収容され、膜を透
過するガスを昇温する加熱器が付加されている。容器内
には、パラジウム膜を透過した高純度水素ガスが膜を透
過しなかった不純物と混合しないよう隔壁が設けられて
いる。１２と１４は水素精製ラインで、このうちライン
１２は密閉容器内ガスの一部を引き込んでパラジウム膜
モジュール２に導くためのラインであり、ライン１４は
パラジウム膜を透過し精製された高純度水素ガスを密閉
容器内へ送り戻すためのラインである。
示すフロー図である。図中、２はパラジウム膜式水素精
製器（パラジウム膜モジュール）であり、片端が封じら
れた管状体のパラジウム膜が容器内に収容され、膜を透
過するガスを昇温する加熱器が付加されている。容器内
には、パラジウム膜を透過した高純度水素ガスが膜を透
過しなかった不純物と混合しないよう隔壁が設けられて
いる。１２と１４は水素精製ラインで、このうちライン
１２は密閉容器内ガスの一部を引き込んでパラジウム膜
モジュール２に導くためのラインであり、ライン１４は
パラジウム膜を透過し精製された高純度水素ガスを密閉
容器内へ送り戻すためのラインである。
【００２２】 ライン１２中には、ガスがパラジウム膜
を透過するよう圧力差を与えるためのコンプレッサ１
８、漏入したオイルベーパーを除去するための油除去手
段２０、ガス中のＯ2 濃度を下げるための酸素除去手段
２２、金属粉を除去するためのフィルター３４、及び混
入した硫黄成分を除去するための脱硫反応器３６が配さ
れている。これらコンプレッサ１８、油除去手段２０、
酸素除去手段２２、フィルター３４、及び脱硫反応器３
６の配置順は任意であり、必ずしも図に示す順序でなく
てもよい。また、ライン１４中にはコンプレッサ３８、
空冷コイル２４及び逆止弁２６が配されている。
を透過するよう圧力差を与えるためのコンプレッサ１
８、漏入したオイルベーパーを除去するための油除去手
段２０、ガス中のＯ2 濃度を下げるための酸素除去手段
２２、金属粉を除去するためのフィルター３４、及び混
入した硫黄成分を除去するための脱硫反応器３６が配さ
れている。これらコンプレッサ１８、油除去手段２０、
酸素除去手段２２、フィルター３４、及び脱硫反応器３
６の配置順は任意であり、必ずしも図に示す順序でなく
てもよい。また、ライン１４中にはコンプレッサ３８、
空冷コイル２４及び逆止弁２６が配されている。
【００２３】 １６はパラジウム膜を透過できなかった
不純物ガスを系外に排出するためのパージラインであ
り、このライン中には空冷コイル２８、ニードル弁３０
及び流量計３２が配されている。密閉容器よりライン１
２を通じて当該装置中に引き込まれた密閉容器内封入水
素ガスは、コンプレッサ１８で昇圧されるとともに、油
除去手段２０によりガス中のオイルベーパーが取り除か
れ、更に酸素除去手段２２によりガス中Ｏ2 濃度を数ｐ
ｐｍまで下げられた後、パラジウム膜モジュール２に至
る。ここでパラジウム膜を透過した精製水素ガスはコン
プレッサ３８により昇圧され、ライン１４を通じて密閉
容器内に戻される。一方、パラジウム膜を透過すること
ができなかった水素以外の不純物ガスは、ライン１６を
通じて系外に排出される。
不純物ガスを系外に排出するためのパージラインであ
り、このライン中には空冷コイル２８、ニードル弁３０
及び流量計３２が配されている。密閉容器よりライン１
２を通じて当該装置中に引き込まれた密閉容器内封入水
素ガスは、コンプレッサ１８で昇圧されるとともに、油
除去手段２０によりガス中のオイルベーパーが取り除か
れ、更に酸素除去手段２２によりガス中Ｏ2 濃度を数ｐ
ｐｍまで下げられた後、パラジウム膜モジュール２に至
る。ここでパラジウム膜を透過した精製水素ガスはコン
プレッサ３８により昇圧され、ライン１４を通じて密閉
容器内に戻される。一方、パラジウム膜を透過すること
ができなかった水素以外の不純物ガスは、ライン１６を
通じて系外に排出される。
【００２４】 図３は、３５０Ｎｍ3 の水素炉に封入さ
れた水素の純度変化を示したものである。この水素炉は
金属製品を水素ガス中にて燃焼させるためのものであ
る。表１に、初期水素量、初期純度、循環量などの条件
を示す。なお、条件５が本発明装置を使用しない場合で
ある。
れた水素の純度変化を示したものである。この水素炉は
金属製品を水素ガス中にて燃焼させるためのものであ
る。表１に、初期水素量、初期純度、循環量などの条件
を示す。なお、条件５が本発明装置を使用しない場合で
ある。
【００２５】
【表１】
【００２６】 本発明の装置を用いない場合（条件５）
には水素の純度は１０ヶ月間に不純物ガスの混入により
９９．０％から９５．０％へと低下する。しかし、本発
明の装置を用いることにより、例えば条件４に示す１Ｎ
ｍ3 ／ｈｒの循環量で３５０Ｎｍ3 の水素の一部を取り
出して精製することにより、純度は９９．０％から９
９．５％に向上する。従って、密閉容器内の水素を９
９．０％以上に維持・向上することが可能となることが
確認された。
には水素の純度は１０ヶ月間に不純物ガスの混入により
９９．０％から９５．０％へと低下する。しかし、本発
明の装置を用いることにより、例えば条件４に示す１Ｎ
ｍ3 ／ｈｒの循環量で３５０Ｎｍ3 の水素の一部を取り
出して精製することにより、純度は９９．０％から９
９．５％に向上する。従って、密閉容器内の水素を９
９．０％以上に維持・向上することが可能となることが
確認された。
【００２７】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の装置を
用いることにより、密閉容器内に封入された水素ガスを
高純度に維持することができる。しかも、本発明の装置
は構成が簡単で、操作も容易である。また、水素吸蔵合
金を用いた装置のようなメタンガスの発生や合金粉末の
飛散等のおそれがない。
用いることにより、密閉容器内に封入された水素ガスを
高純度に維持することができる。しかも、本発明の装置
は構成が簡単で、操作も容易である。また、水素吸蔵合
金を用いた装置のようなメタンガスの発生や合金粉末の
飛散等のおそれがない。
【図１】 本発明に係る装置の一実施例を示すフロー図
である。
である。
【図２】 本発明に係る装置の概要を示す説明図であ
る。
る。
【図３】 本発明に係る装置を用いた場合の水素純度の
経時変化を示すグラフである。
経時変化を示すグラフである。
１…パラジウム膜、２…パラジウム膜モジュール、４…
密閉容器、８…水素精製ライン、１０…水素ボンベ、１
２…水素精製ライン、１４…水素精製ライン、１６…パ
ージライン、１８…コンプレッサ、２０…油除去手段、
２２…酸素除去手段、２４…空冷コイル、２６…逆止
弁、２８…空冷コイル、３０…ニードル弁、３２…流量
計、３４…フィルター、３６…脱硫反応器、３８…コン
プレッサ。
密閉容器、８…水素精製ライン、１０…水素ボンベ、１
２…水素精製ライン、１４…水素精製ライン、１６…パ
ージライン、１８…コンプレッサ、２０…油除去手段、
２２…酸素除去手段、２４…空冷コイル、２６…逆止
弁、２８…空冷コイル、３０…ニードル弁、３２…流量
計、３４…フィルター、３６…脱硫反応器、３８…コン
プレッサ。
Claims (7)
- 【請求項１】 水素冷却式タービン発電機以外の密閉容
器内に封入された水素ガスの一部を引き込んで精製した
後、精製された水素ガスを密閉容器内に送り戻す水素精
製ラインを有する密閉容器封入水素の純度維持・向上装
置であって、上記水素精製ライン中にパラジウム膜を配
し、該パラジウム膜を透過させることによって水素ガス
の精製を行うことを特徴とする水素純度維持・向上装
置。 - 【請求項２】 水素精製ライン中のパラジウム膜の前段
に、昇圧手段を設けた請求項１記載の水素純度維持・向
上装置。 - 【請求項３】 水素精製ライン中のパラジウム膜の前段
に、ガス中に漏入したオイルベーパーを除去するための
油除去手段を設けた請求項１記載の水素純度維持・向上
装置。 - 【請求項４】 水素精製ライン中のパラジウム膜の前段
に、ガス中に含まれる酸素を除去してガス中酸素濃度を
低下させるための酸素除去手段を設けた請求項１記載の
水素純度維持・向上装置。 - 【請求項５】 水素精製ライン中のパラジウム膜の後段
に、昇圧手段を設けた請求項１記載の水素純度維持・向
上装置。 - 【請求項６】 水素精製ライン中のパラジウム膜の前段
に、ガス中に混入した金属粉を除去するためのフィルタ
ーを設けた請求項１記載の水素純度維持・向上装置。 - 【請求項７】 水素精製ライン中のパラジウム膜の前段
に、ガス中に混入した硫化物を除去するための脱硫反応
器を設けた請求項１記載の水素純度維持・向上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP748797A JPH10203802A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 水素純度維持・向上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP748797A JPH10203802A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 水素純度維持・向上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10203802A true JPH10203802A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11667136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP748797A Pending JPH10203802A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 水素純度維持・向上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10203802A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009014109A1 (ja) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Osaka Gas Co., Ltd. | 可燃性ガス処理システム及び可燃性ガス処理方法 |
| US8101243B2 (en) | 2002-04-03 | 2012-01-24 | Colorado School Of Mines | Method of making sulfur-resistant composite metal membranes |
| US8119205B2 (en) | 2002-04-03 | 2012-02-21 | Colorado School Of Mines | Process for preparing palladium alloy composite membranes for use in hydrogen separation, palladium alloy composite membranes and products incorporating or made from the membranes |
| US8778058B2 (en) | 2010-07-16 | 2014-07-15 | Colorado School Of Mines | Multilayer sulfur-resistant composite metal membranes and methods of making and repairing the same |
| US9044715B2 (en) | 2007-08-22 | 2015-06-02 | Colorado School Of Mines | Unsupported palladium alloy membranes and methods of making same |
| CN112142006A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种氢气分离组件 |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP748797A patent/JPH10203802A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8101243B2 (en) | 2002-04-03 | 2012-01-24 | Colorado School Of Mines | Method of making sulfur-resistant composite metal membranes |
| US8119205B2 (en) | 2002-04-03 | 2012-02-21 | Colorado School Of Mines | Process for preparing palladium alloy composite membranes for use in hydrogen separation, palladium alloy composite membranes and products incorporating or made from the membranes |
| WO2009014109A1 (ja) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Osaka Gas Co., Ltd. | 可燃性ガス処理システム及び可燃性ガス処理方法 |
| CN101878285A (zh) * | 2007-07-25 | 2010-11-03 | 大阪瓦斯株式会社 | 可燃气体处理系统和可燃气体处理方法 |
| AU2008278345B2 (en) * | 2007-07-25 | 2012-05-03 | Osaka Gas Co., Ltd. | Combustable gas processing system and combustable gas processing method |
| JP5101615B2 (ja) * | 2007-07-25 | 2012-12-19 | 大阪瓦斯株式会社 | メタンガス処理システム及びメタンガス処理方法 |
| US8899968B2 (en) | 2007-07-25 | 2014-12-02 | Osaka Gas Co., Ltd. | Combustible gas processing system and combustible gas processing method |
| US9044715B2 (en) | 2007-08-22 | 2015-06-02 | Colorado School Of Mines | Unsupported palladium alloy membranes and methods of making same |
| US8778058B2 (en) | 2010-07-16 | 2014-07-15 | Colorado School Of Mines | Multilayer sulfur-resistant composite metal membranes and methods of making and repairing the same |
| CN112142006A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种氢气分离组件 |
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