JPH10296061A - 水素分離膜及びその製作方法 - Google Patents
水素分離膜及びその製作方法Info
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- JPH10296061A JPH10296061A JP10567797A JP10567797A JPH10296061A JP H10296061 A JPH10296061 A JP H10296061A JP 10567797 A JP10567797 A JP 10567797A JP 10567797 A JP10567797 A JP 10567797A JP H10296061 A JPH10296061 A JP H10296061A
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素透過性能が大きく、かつ信頼性の高い水
素分離膜の実現を目的とし、できるだけ薄くかつ欠陥も
なく、しかも、強度的にも十分な水素分離膜の製作方法
を提供する。 【解決手段】 表面平坦度を有するシート状基材上にＰ
ｄ等の水素のみを選択的に透過する膜を０．１〜２０μ
ｍ形成し、更に柱状構造膜を４０〜３００μｍ形成し、
上記基材を焼却または剥離することにより製作する水素
分離膜およびその製作方法。
素分離膜の実現を目的とし、できるだけ薄くかつ欠陥も
なく、しかも、強度的にも十分な水素分離膜の製作方法
を提供する。 【解決手段】 表面平坦度を有するシート状基材上にＰ
ｄ等の水素のみを選択的に透過する膜を０．１〜２０μ
ｍ形成し、更に柱状構造膜を４０〜３００μｍ形成し、
上記基材を焼却または剥離することにより製作する水素
分離膜およびその製作方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素分離膜及びその製
作方法に関する。
作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の混合ガスの膜分離方法としては、
物理的な意味で穴が開いている多孔質膜によるものと、
穴の開いていない非多孔質膜によるものがある。近年で
は、混合ガスの膜分離技術は、旧来の吸収法、深冷分離
法やＰＳＡ（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒ
ｐｔｉｏｎ）法等に比べて、キャピタルコストも運転費
も低くなることを期待できることから、発展性の高い技
術として注目されており、わが国でも酸素富化膜や水素
分離膜の開発が近年加速され、既に一部のガス分離膜は
実用に供されている。
物理的な意味で穴が開いている多孔質膜によるものと、
穴の開いていない非多孔質膜によるものがある。近年で
は、混合ガスの膜分離技術は、旧来の吸収法、深冷分離
法やＰＳＡ（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒ
ｐｔｉｏｎ）法等に比べて、キャピタルコストも運転費
も低くなることを期待できることから、発展性の高い技
術として注目されており、わが国でも酸素富化膜や水素
分離膜の開発が近年加速され、既に一部のガス分離膜は
実用に供されている。
【０００３】ここで、膜による混合ガスの分離機構を簡
単に述べる。 多孔質膜による分離 多孔質膜による混合ガスの分離機構は、基本的には
Ｈ2 ，Ｈｅの様な分子径の小さい気体と分子径の大きい
気体とを、細孔径が両分子の中間にある多孔質膜でふる
い分けたり、多孔質内で各気体分子を分子流により拡散
させて、その移動速度差によって分離する等、膜物質の
細孔を利用している。 非多孔質膜による分離 孔構造のない緻密層を持つ緻密膜が使用され、その分離
機構は原理的には膜組織への物質の溶解と拡散によると
考えられている。高分子膜が代表的であり、水素や酸素
を濃縮する分離膜として工業的にも使われている。ま
た、パラジウム及びその合金は、水素のみを選択的に透
過する金属膜として、半導体製造用の高純度水素の分離
などに実用されている。Ｐｄ及びその合金膜が示す水素
選択透過現象は、水素混合ガス中の水素分子がＰｄ膜に
吸着されて原子状態になり、更にイオン化して膜の反対
側に拡散して再結合し、再び水素ガスになるために起こ
るとされている。工業的には、膜の混合ガスに接触する
面の圧力を該膜の反対側面の圧力よりやや高くして、水
素透過の推進力を付加し、膜を透過して出て来る水素を
集めて回収することにより、水素混合ガスから高純度の
水素を回収したり、或は精製するプロセスとして使用す
ることができる。水素透過膜としてのＰｄ膜は、 Ｐｄが高価な金属であるため製品コストをできるだ
け低減させていくこと、 水素透過性能を現状以上に改善すること、 使用中の水素透過性の劣化を防止すること、 水素による金属膜材料の脆化を防止すること、 などが達成されていくことにより、用途は増々拡大され
ると期待される。
単に述べる。 多孔質膜による分離 多孔質膜による混合ガスの分離機構は、基本的には
Ｈ2 ，Ｈｅの様な分子径の小さい気体と分子径の大きい
気体とを、細孔径が両分子の中間にある多孔質膜でふる
い分けたり、多孔質内で各気体分子を分子流により拡散
させて、その移動速度差によって分離する等、膜物質の
細孔を利用している。 非多孔質膜による分離 孔構造のない緻密層を持つ緻密膜が使用され、その分離
機構は原理的には膜組織への物質の溶解と拡散によると
考えられている。高分子膜が代表的であり、水素や酸素
を濃縮する分離膜として工業的にも使われている。ま
た、パラジウム及びその合金は、水素のみを選択的に透
過する金属膜として、半導体製造用の高純度水素の分離
などに実用されている。Ｐｄ及びその合金膜が示す水素
選択透過現象は、水素混合ガス中の水素分子がＰｄ膜に
吸着されて原子状態になり、更にイオン化して膜の反対
側に拡散して再結合し、再び水素ガスになるために起こ
るとされている。工業的には、膜の混合ガスに接触する
面の圧力を該膜の反対側面の圧力よりやや高くして、水
素透過の推進力を付加し、膜を透過して出て来る水素を
集めて回収することにより、水素混合ガスから高純度の
水素を回収したり、或は精製するプロセスとして使用す
ることができる。水素透過膜としてのＰｄ膜は、 Ｐｄが高価な金属であるため製品コストをできるだ
け低減させていくこと、 水素透過性能を現状以上に改善すること、 使用中の水素透過性の劣化を防止すること、 水素による金属膜材料の脆化を防止すること、 などが達成されていくことにより、用途は増々拡大され
ると期待される。
【０００４】従来のＰｄ金属膜の製作方法を概説する
と、次のとおりである。 ＰｄやＰｄ−Ａｇ（パラジウム・銀）合金などの素
材金属を焼鈍し、冷間圧延する。なお、Ｐｄは水素濃度
の低いα相と水素濃度の高いβ相の間の相変化を繰返す
ことにより、不可逆的変形（縦横は収縮し、厚みが増
す）を起こすので、水素化物を形成しないＡｇとの合金
とすることが多い。 Ｐｄ膜の支持体になる多孔質体の表面に、メッキあ
るいは蒸着操作でＰｄまたはＰｄ合金の薄膜を形成させ
る（例えば、電気メッキ，無電解メッキ，電子ビーム加
熱による真空蒸着法などを応用する）。 金属膜の製作には、上記の様な手法が基本となり、これ
に膜の薄層化，膜の欠陥防止および強度向上などの工夫
が織込まれてきた。更に、膜性能の改良には、金属膜素
材の改良にも努力が払われ、ＰｄまたはＰｄ−Ａｇ合金
に各種の希土類元素（イットリウム，セリウム，ランタ
ニド等）を配合する方法（特公昭５２−２８７４８）も
提案されている。
と、次のとおりである。 ＰｄやＰｄ−Ａｇ（パラジウム・銀）合金などの素
材金属を焼鈍し、冷間圧延する。なお、Ｐｄは水素濃度
の低いα相と水素濃度の高いβ相の間の相変化を繰返す
ことにより、不可逆的変形（縦横は収縮し、厚みが増
す）を起こすので、水素化物を形成しないＡｇとの合金
とすることが多い。 Ｐｄ膜の支持体になる多孔質体の表面に、メッキあ
るいは蒸着操作でＰｄまたはＰｄ合金の薄膜を形成させ
る（例えば、電気メッキ，無電解メッキ，電子ビーム加
熱による真空蒸着法などを応用する）。 金属膜の製作には、上記の様な手法が基本となり、これ
に膜の薄層化，膜の欠陥防止および強度向上などの工夫
が織込まれてきた。更に、膜性能の改良には、金属膜素
材の改良にも努力が払われ、ＰｄまたはＰｄ−Ａｇ合金
に各種の希土類元素（イットリウム，セリウム，ランタ
ニド等）を配合する方法（特公昭５２−２８７４８）も
提案されている。
【０００５】次に、従来の水素分離膜の製造法の概略及
び製造された膜の性能例について述べる。図３に示す方
法は、板壁を貫通する穴を開けた強度板（多孔ベース
板）１に水素透過性膜に多孔質支持体となる金属不織布
２を置き、更にその上に水素透過性膜となるＰｄメッキ
膜３を置き、その周囲を補強板１にシール溶接４を施し
たものである。なお、Ｐｄ膜は蒸着法などで成膜しても
良い。図４は図３に示したものと同様な穴開き強度板１
上に、冷延法で作成した水素透過性箔５を置いて、その
周囲をシール溶接３を施したものである。ここで、強度
板１と箔５の間には、金属多孔体を挟む場合もある。こ
れらの方法では、多孔質支持体の平均孔径は５μｍ以上
のものが用いられ、その封孔には少なくとも２０μｍ以
上の水素透過性膜厚が必要であった。また、箔法におい
ては、支持体に生じる歪みを支えるため、箔厚は１５μ
ｍ以上が必要であった。これらの膜を用いた場合、通常
的性能は、５００°Ｃ，差圧２Ｋｇｆ／ｃｍ2におい
て、水素透過性能は１０〜２０ｍ3 Ｎ／ｍ2 ｈ程度であ
った。
び製造された膜の性能例について述べる。図３に示す方
法は、板壁を貫通する穴を開けた強度板（多孔ベース
板）１に水素透過性膜に多孔質支持体となる金属不織布
２を置き、更にその上に水素透過性膜となるＰｄメッキ
膜３を置き、その周囲を補強板１にシール溶接４を施し
たものである。なお、Ｐｄ膜は蒸着法などで成膜しても
良い。図４は図３に示したものと同様な穴開き強度板１
上に、冷延法で作成した水素透過性箔５を置いて、その
周囲をシール溶接３を施したものである。ここで、強度
板１と箔５の間には、金属多孔体を挟む場合もある。こ
れらの方法では、多孔質支持体の平均孔径は５μｍ以上
のものが用いられ、その封孔には少なくとも２０μｍ以
上の水素透過性膜厚が必要であった。また、箔法におい
ては、支持体に生じる歪みを支えるため、箔厚は１５μ
ｍ以上が必要であった。これらの膜を用いた場合、通常
的性能は、５００°Ｃ，差圧２Ｋｇｆ／ｃｍ2におい
て、水素透過性能は１０〜２０ｍ3 Ｎ／ｍ2 ｈ程度であ
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】水素ガスの製造能力を
向上させるためには、水素透過性金属箔５自体の水素
透過能力を向上させること、水素透過性金属箔５の厚
みを薄くして、該金属箔内の水素透過量を増大させるこ
と、及び水素透過性金属箔の表裏の圧力差、すなわ
ち、原料ガスと高純度水素ガスとの圧力差（以下、単に
圧力差という）を大きくすることが考えられる。を実
現するためには、水素透過性金属箔５がこの圧力差に耐
えられるように、何らかの方法により補強する必要が生
じる。しかしながら、水素透過性金属箔５を過大に補強
すると、水素の流路を狭めることになって圧損が大きく
なり、透過抵抗が大きくなって精製水素ガスの製造能力
を低下させる不具合があった。本発明は、上記実情に鑑
みてなされたもので、水素透過性能が大きく、かつ信頼
性の高い水素分離膜の実現を目的とし、できるだけ薄く
かつ欠陥もなく、しかも、強度的にも十分な水素分離膜
の製作方法を提供しようとするものである。
向上させるためには、水素透過性金属箔５自体の水素
透過能力を向上させること、水素透過性金属箔５の厚
みを薄くして、該金属箔内の水素透過量を増大させるこ
と、及び水素透過性金属箔の表裏の圧力差、すなわ
ち、原料ガスと高純度水素ガスとの圧力差（以下、単に
圧力差という）を大きくすることが考えられる。を実
現するためには、水素透過性金属箔５がこの圧力差に耐
えられるように、何らかの方法により補強する必要が生
じる。しかしながら、水素透過性金属箔５を過大に補強
すると、水素の流路を狭めることになって圧損が大きく
なり、透過抵抗が大きくなって精製水素ガスの製造能力
を低下させる不具合があった。本発明は、上記実情に鑑
みてなされたもので、水素透過性能が大きく、かつ信頼
性の高い水素分離膜の実現を目的とし、できるだけ薄く
かつ欠陥もなく、しかも、強度的にも十分な水素分離膜
の製作方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、できるだけ
薄い水素透過性膜を作るために、 下地基材を使い、その上に成膜すること、 下地基材には、表面平坦度の高い材料を使い、下地
の気孔径や表面粗さが水素透過性膜の欠陥の原因になら
ない様にすること、 薄い水素透過性膜の取扱い等において膜が破損しな
い様に、水素透過性膜の成膜に引続き、その上に多孔質
膜を成膜して水素透過性膜を補強すること、を一連の製
作工程としている。 図１において、使用する下地基材６としては、ポリエチ
レンフィルム等の合成膜が適当である。このポリエチレ
ンフィルムは、水素透過性膜と多孔質膜を成膜したのち
に加熱焼却して除去するものである。また、水素透過性
膜を補強する多孔質膜としては、Ｎｉ，Ｃｏ等の金属あ
るいはＺｒＯ2 等のセラミック材料を蒸着して成膜した
ものが良質であり、好ましい。本発明によって成膜さ
れ、ポリエチレンフィルム６が除去される前の膜複合体
の状況を図１に示す。また、水素分離膜として組立てて
完成する手法としては、従来法を適用しても良い。例え
ば、図２に示す様に、本発明で作成する水素分離膜は、
通気用溝のついたベースプレート１０の上に複数枚の多
孔金属板から成る補強板１１を重ね、その上に本発明に
基づいて作った水素透過性膜８と柱状構造膜７の複合体
９を置き、更に枠状金属板１２を上に当て、該金属板の
上からレーザー溶接でシール溶接を施すことによって形
成することができる。
薄い水素透過性膜を作るために、 下地基材を使い、その上に成膜すること、 下地基材には、表面平坦度の高い材料を使い、下地
の気孔径や表面粗さが水素透過性膜の欠陥の原因になら
ない様にすること、 薄い水素透過性膜の取扱い等において膜が破損しな
い様に、水素透過性膜の成膜に引続き、その上に多孔質
膜を成膜して水素透過性膜を補強すること、を一連の製
作工程としている。 図１において、使用する下地基材６としては、ポリエチ
レンフィルム等の合成膜が適当である。このポリエチレ
ンフィルムは、水素透過性膜と多孔質膜を成膜したのち
に加熱焼却して除去するものである。また、水素透過性
膜を補強する多孔質膜としては、Ｎｉ，Ｃｏ等の金属あ
るいはＺｒＯ2 等のセラミック材料を蒸着して成膜した
ものが良質であり、好ましい。本発明によって成膜さ
れ、ポリエチレンフィルム６が除去される前の膜複合体
の状況を図１に示す。また、水素分離膜として組立てて
完成する手法としては、従来法を適用しても良い。例え
ば、図２に示す様に、本発明で作成する水素分離膜は、
通気用溝のついたベースプレート１０の上に複数枚の多
孔金属板から成る補強板１１を重ね、その上に本発明に
基づいて作った水素透過性膜８と柱状構造膜７の複合体
９を置き、更に枠状金属板１２を上に当て、該金属板の
上からレーザー溶接でシール溶接を施すことによって形
成することができる。
【０００８】
【作用】ポリエチレンフィルム等の合成膜は、表面平坦
度が高く、気孔構造もなく、極めて均一性が高い表面状
態を示す。従って、これを基材にしてその表面上に水素
透過性膜を成膜することにより、基材の表面粗度に起因
する膜欠陥が発現しないため、従来以上に膜厚の小さい
膜を作ることができる。更に、水素透過性膜の上に、多
孔質支持体（柱状構造膜）を引き続き成膜して合体させ
ることで、膜の強度を上げて分離膜への加工工程及び使
用時の膜破損の発生の抑えを抑えることができる。
度が高く、気孔構造もなく、極めて均一性が高い表面状
態を示す。従って、これを基材にしてその表面上に水素
透過性膜を成膜することにより、基材の表面粗度に起因
する膜欠陥が発現しないため、従来以上に膜厚の小さい
膜を作ることができる。更に、水素透過性膜の上に、多
孔質支持体（柱状構造膜）を引き続き成膜して合体させ
ることで、膜の強度を上げて分離膜への加工工程及び使
用時の膜破損の発生の抑えを抑えることができる。
【０００９】
【実施例】従来から行われている方法で作製された水素
分離膜と、本発明を適用して作製された水素分離膜との
性能を比較する試験を行なった結果を以下に示す。水素
透過性膜の性能の試験においては、運転温度５００°
Ｃ，差圧２ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で、膜の単位面積当り
の水素透過性能を比較した。 （比較例）従来の製作方法による膜は、次の様な性能を
示した。 図３に示す穴開き強度板１に金属不織布２を置き、
その上にＰｄをメッキした。水素分離膜（メッキ層厚２
０μｍ）３の水素透過性能は、１０〜２０ｍ3 Ｎ／ｍ2
ｈであった。 図４に示す穴開き強度板１に、Ｐｄ合金（Ｐｄ−Ａ
ｇ合金）から成る水素透過性金属箔５の接合体を重ね、
その周囲にシール溶接３を施したものは、金属箔５の厚
さがその取扱い上２０μｍ以下にできず、膜の水素透過
性は約１８ｍ3 Ｎ／ｍ2 ｈであった。
分離膜と、本発明を適用して作製された水素分離膜との
性能を比較する試験を行なった結果を以下に示す。水素
透過性膜の性能の試験においては、運転温度５００°
Ｃ，差圧２ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で、膜の単位面積当り
の水素透過性能を比較した。 （比較例）従来の製作方法による膜は、次の様な性能を
示した。 図３に示す穴開き強度板１に金属不織布２を置き、
その上にＰｄをメッキした。水素分離膜（メッキ層厚２
０μｍ）３の水素透過性能は、１０〜２０ｍ3 Ｎ／ｍ2
ｈであった。 図４に示す穴開き強度板１に、Ｐｄ合金（Ｐｄ−Ａ
ｇ合金）から成る水素透過性金属箔５の接合体を重ね、
その周囲にシール溶接３を施したものは、金属箔５の厚
さがその取扱い上２０μｍ以下にできず、膜の水素透過
性は約１８ｍ3 Ｎ／ｍ2 ｈであった。
【００１０】本発明に基づく実施例を以下に示す。 （実施例１）本発明による水素分離膜の製法例として、
ポリエチレンフィルム（１２μｍ厚）のシートを基材６
にして、真空蒸着法によりＰｄ−Ａｇ合金から成る水素
透過性膜８（Ａｇ２３ａｔ％）を成膜した。成膜条件は
真空度１０-5Ｔｏｒｒ，成膜速度０．１μｍ／ｍｉｎ
で、膜厚は０．０５〜５μｍとした。更に、その上にＮ
ｉ（ニッケル）の柱状構造膜７を酸素雰囲気で真空度１
×１０-3Ｔｏｒｒ，成膜速度１０μｍ／ｍｉｎにおいて
２０〜３０μｍ厚に成膜して、基材６と柱状構造膜７と
水素透過性膜８からなる複合膜を製作した。次に、製作
されたこの複合膜を加熱炉で大気圧下で５５０°Ｃ以上
に加熱すると、ポリエチレンフィルムの基材６は焼却さ
れ、水素透過性膜８と柱状構造膜７から成る水素透過性
膜複合体９を得ることができた。なお、柱状構造膜７の
厚さが４０μｍ以下では欠陥（破れ）が生じたり、膜の
取扱い時に破損する可能性が認められたので、４０μｍ
以上が必要と考えられ、他方圧損失の面から３００μｍ
以下が好ましいことが判った。また、水素透過性膜８の
厚みが０．０５μｍでは水素リークがあり、膜に欠陥が
生じていることが判り、少なくとも０．１μｍ以上の厚
さが必要と考えられた。
ポリエチレンフィルム（１２μｍ厚）のシートを基材６
にして、真空蒸着法によりＰｄ−Ａｇ合金から成る水素
透過性膜８（Ａｇ２３ａｔ％）を成膜した。成膜条件は
真空度１０-5Ｔｏｒｒ，成膜速度０．１μｍ／ｍｉｎ
で、膜厚は０．０５〜５μｍとした。更に、その上にＮ
ｉ（ニッケル）の柱状構造膜７を酸素雰囲気で真空度１
×１０-3Ｔｏｒｒ，成膜速度１０μｍ／ｍｉｎにおいて
２０〜３０μｍ厚に成膜して、基材６と柱状構造膜７と
水素透過性膜８からなる複合膜を製作した。次に、製作
されたこの複合膜を加熱炉で大気圧下で５５０°Ｃ以上
に加熱すると、ポリエチレンフィルムの基材６は焼却さ
れ、水素透過性膜８と柱状構造膜７から成る水素透過性
膜複合体９を得ることができた。なお、柱状構造膜７の
厚さが４０μｍ以下では欠陥（破れ）が生じたり、膜の
取扱い時に破損する可能性が認められたので、４０μｍ
以上が必要と考えられ、他方圧損失の面から３００μｍ
以下が好ましいことが判った。また、水素透過性膜８の
厚みが０．０５μｍでは水素リークがあり、膜に欠陥が
生じていることが判り、少なくとも０．１μｍ以上の厚
さが必要と考えられた。
【００１１】（実施例２）実施例１の結果に基づき、同
じ成膜条件で、水素透過性膜８の厚さが０．１，０．
２，１．０，５．０μｍ，柱状構造膜７の厚さが２００
μｍの成膜試片を製作し、それを用いて水素分離膜を試
作した。図２に示す様に、ベースプレート１０上に３枚
の補強板１１を重ねた上に、作製した柱状構造膜７と水
素透過性膜８の複合体９を置き、更に枠状金属板１２を
被せ、これらの周囲をシール溶接した。なお、枠状金属
板１２を用いた理由は、溶接のとり代を柱状構造膜７と
水素透過性膜８の複合体９の両側に設けるためと、溶接
時の熱で該複合体の端部にめくれやシワ入りの欠陥が発
生するのを防ぐためである。次に、試作した水素分離膜
を用いて、５００°Ｃ，差圧２ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件下
での水素透過性試験を行い、性能を評価したところ、水
素透過性膜８の厚さ０．１，０．２，１．００，５．０
０μｍの供試体は、それぞれ５００，３８０，１３８，
４８ｍ3 Ｎ／ｍ2 ｈの水素透過性能を示し、従来法で製
作された水素分離膜に比べ格段に大きい水素分離性能を
得ることができた。
じ成膜条件で、水素透過性膜８の厚さが０．１，０．
２，１．０，５．０μｍ，柱状構造膜７の厚さが２００
μｍの成膜試片を製作し、それを用いて水素分離膜を試
作した。図２に示す様に、ベースプレート１０上に３枚
の補強板１１を重ねた上に、作製した柱状構造膜７と水
素透過性膜８の複合体９を置き、更に枠状金属板１２を
被せ、これらの周囲をシール溶接した。なお、枠状金属
板１２を用いた理由は、溶接のとり代を柱状構造膜７と
水素透過性膜８の複合体９の両側に設けるためと、溶接
時の熱で該複合体の端部にめくれやシワ入りの欠陥が発
生するのを防ぐためである。次に、試作した水素分離膜
を用いて、５００°Ｃ，差圧２ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件下
での水素透過性試験を行い、性能を評価したところ、水
素透過性膜８の厚さ０．１，０．２，１．００，５．０
０μｍの供試体は、それぞれ５００，３８０，１３８，
４８ｍ3 Ｎ／ｍ2 ｈの水素透過性能を示し、従来法で製
作された水素分離膜に比べ格段に大きい水素分離性能を
得ることができた。
【００１２】
【発明の効果】本発明の適用によって、水素透過性膜の
厚さを従来法によるものより小さくでき、膜の透過性能
を向上させることができる。また、膜厚が小さくなるに
もかかわらず、膜の欠陥（破れ）発生を少なくできる。
従って、膜の信頼性及び生産性を高めることができると
ともに、水素分離膜の製造コストの低減を図ることがで
きる。
厚さを従来法によるものより小さくでき、膜の透過性能
を向上させることができる。また、膜厚が小さくなるに
もかかわらず、膜の欠陥（破れ）発生を少なくできる。
従って、膜の信頼性及び生産性を高めることができると
ともに、水素分離膜の製造コストの低減を図ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係る水素分離膜のポリエチ
レンフィルムを剥がす前の水素透過性膜複合体の一例を
一部破断して示す斜視図である。
レンフィルムを剥がす前の水素透過性膜複合体の一例を
一部破断して示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る水素分離膜の一例を示
す分解斜視図である。
す分解斜視図である。
【図３】従来の水素分離膜の構造を示すもので、穴開き
強度板に不織布を載せ、水素透過性金属をメッキしたも
のを一部破断して示す斜視図である。
強度板に不織布を載せ、水素透過性金属をメッキしたも
のを一部破断して示す斜視図である。
【図４】従来の水素分離膜の構造を示すもので、穴開き
強度板に水素透過性金属箔を重ねたものを一部破断して
示す斜視図である。
強度板に水素透過性金属箔を重ねたものを一部破断して
示す斜視図である。
６ 基材 ７ 柱状構造膜 ８ 水素透過性膜 ９ 水素透過性膜複合体 １０ ベースプレート １１ 補強板 １２ 枠状金属板
Claims (4)
- 【請求項１】 表面平坦度を有するシート状基材上にＰ
ｄ等の水素のみを選択的に透過する膜を０．１〜２０μ
ｍ形成し、更に柱状構造膜を４０〜３００μｍ形成し、
上記基材を焼却または剥離することを特徴とする水素分
離膜の製作方法。 - 【請求項２】 上記水素のみを選択的に透過する膜が、
純Ｐｄ，ＰｄとＡｇからなる合金，ＰｄとＹ及び希土類
元素からなる群から選ばれる１種以上の金属よりなる合
金であることを特徴とする請求項１に記載の水素分離膜
の製作方法。 - 【請求項３】 上記柱状構造膜が、材質がＮｉ，Ｃｏ等
の金属あるいはＺｒＯ2 等のセラミックであり、真空蒸
着法で真空度５×１０-4Ｔｏｒｒから２×１０-3Ｔｏｒ
ｒ，成膜速度２μｍ／ｍｉｎ以上の条件で作製すること
を特徴とする請求項１に記載の水素分離膜の製作方法。 - 【請求項４】 水素のみを選択的に透過する膜を、通気
用の孔または溝を設けたベースプレートに金属不織布又
は金網等の金属多孔体を挟んで重ね、更に、枠状の金属
板を上に当てて該金属板の上から溶接でシールをしたこ
とを特徴とする水素分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10567797A JPH10296061A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 水素分離膜及びその製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10567797A JPH10296061A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 水素分離膜及びその製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296061A true JPH10296061A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14414073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10567797A Withdrawn JPH10296061A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 水素分離膜及びその製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10296061A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003290637A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-14 | Tdk Corp | 混合伝導体積層素子の製造方法および混合伝導体積層素子 |
| EP1433521A4 (en) * | 2001-09-26 | 2006-04-12 | Toyo Kohan Co Ltd | GASTRENNE UNIT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP2007167797A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素透過膜モジュール |
| JP2007167798A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素透過膜モジュール |
| JP2008023496A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 水素分離膜セルの製造方法 |
| JP2008043908A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 水素透過膜およびその製造方法、並びに、該水素透過膜を用いた水素透過用部材 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10567797A patent/JPH10296061A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1433521A4 (en) * | 2001-09-26 | 2006-04-12 | Toyo Kohan Co Ltd | GASTRENNE UNIT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP2003290637A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-14 | Tdk Corp | 混合伝導体積層素子の製造方法および混合伝導体積層素子 |
| JP2007167797A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素透過膜モジュール |
| JP2007167798A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素透過膜モジュール |
| JP2008023496A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 水素分離膜セルの製造方法 |
| JP2008043908A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 水素透過膜およびその製造方法、並びに、該水素透過膜を用いた水素透過用部材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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