JPS5827624A - 重水素濃縮水の製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水素Ｖａ造する際に重水素に富む水を得る方法
に関する。

この種の方法はスイス待針出願６５７０／８０−０に記
載されている。

その方法では水素は合成ガスプラントで得られ、その方
法は重水プラント用の出発生成物として重水素に富む水
を製造する方法を伴っている。

合成ガスプラントは次の如き多数の連続した期間を用い
て操作される：第一の期間中、過剰の水を合成がスプラ
ントへ導入し、得られた混合物から廃水を凝縮器で分離
し、保存容器へ導入する。

続（操作期間中、容器に保存された廃水を合成ガスプラ
ントのための供給水として用い、各場合について得られ
た廃水をその重水素濃度によって複数の層状にして容器
中罠保存する。

最後の操作期間中に得られた高重水素濃度をもつ廃水を
第二容器に導入し、そこから重水プラントへ供給する。

スイス特許第６１６，６０２号には水素製造中に重水素
濃縮水を得る次の如き方法が記載されている。

重水素濃縮水を、触媒による水素製造プラントと一緒に
した重水プラントの出発生成物として用いる。重水素に
富む水蒸気の存在下でメタンを合成ガスプラント中で水
素、窒素、二酸化炭素に分解する。重水素濃縮水な凝縮
器のガス混合物から分離する。その濃縮水を用いて交換
コラム中で水蒸気が重水素に富むようにする。

ガス混合物の残りを、水素と水蒸気との間のアイソトー
プ交換を行うための触媒を用いた分離段階と、水蒸気と
付加的源から取った水の流れとの間のアイソトープ交換
のための交換コラムとからなる少な（とも一つの交換段
階中へ導入する。得られた重水素濃縮水を同様に、プラ
ントへ導入した水蒸気への重水素濃縮のために用い、一
方その交換段階から取り出した水素と窒素の混合物をア
ンモニア合成プラントへ供給する。

重水プラントへ供給するのに用いた濃縮水の最大重水素
濃度は、この場合には物質流動条件及び水素製造過程の
分離係数によって限定される。重水製造の経済性を改善
するよ５に変えることはできない、之は％に、合成ガス
プラントへ供給された燃料と水蒸気の流と、取り出され
る水素、水蒸気及び残留成分の混合物と、凝縮する廃水
との間の定量的関係に適用される。更に、合成がスジラ
ント中の温度が水素と水の間の重水素分離係数を決定す
る。

スイス特許第６１６．６０２号に与えられた数値例で示
されているように、重水プラントへ供給された水は１０
００　ｋｍｏ１／時の生成量で５３０　ｐｐｍ重水プラ
ントでの供給水の収率な０．７５と仮定すると、得られ
る重水製造は４９９５ｋＰ／時の重水であり、ａ因子は
２７７５　Ｘ　１０−’　ｋｇ　Ｄ＊Ｏ／１雪０である
。経済因子ａは供給水に対する重水生成蓋の比として定
義されている。

１４６ｐｐｍ（ｐ／ｌ＋Ｈ）の天然の重水素濃度をもつ
例えば川の水１ｋｍｏｌ　／時の供給水速度で、１．２
１７　Ｘ　１０−４′ＫｇＤＩ！Ｏ／　Ｈ，Ｏのａ因子
な与する。

既に知られているように、ａ因子は重水プラントの大き
さ及びそのエネルギー消費に逆比例する。

本発明の目的は既知の方法よりも高いａ因子を得ること
にある。

上記スイス特許の明細曹に与えられた数値例によれば、
供給水の流れで得られる同じ重水生成量に基く理論的重
水生成量は２８．２３ゆＤ２ｏ　／　Ｈ＊０である。し
かし実際には前述した通り、生成量はわずか４．９９５
ｋｌ？／時のＤ２０であり従って収率は約１７．７％で
ある。

最初に述べたスイス特許出願６５７０／８Ｏ−ＯＫ記載
の方法は、利用できる重水素源からの収率が比較的低い
という点で経済性に限界がある。

換言すれば、之は与えられた規模の合成ガスプラントか
ら比較的わずかな重水しか得られないということを意味
する。前記スイス特許出願の第１５頁に与えられた数値
例では、三つの操作期、間後の生成量は２．１２９ｋＦ
／時のり、Ｏである。この収率は、生成量か４．９９５
１＃／時のＤ２ｏであるスイス特許第６１６，６０２号
による方法の匹敵する条件下でのものより小さいことが
分る。

ａ因子はわずか２．４２　Ｘ　１０−４　ｋｆ　ｎ２ｏ
　／　Ｈ２Ｏである。しかしａ因子は操作期間の数を増
せば増大できるが、そめ場合には収率は更に低下するで
あろう。比較的収率が悪いのは、プラントを出るアンモ
ニア合成がス（Ｎ１１＋３Ｈ１ｌ）が依然として比較的
高い重水素濃度を、主に最後の期間中、もっており、こ
の重水素を重水プラントのために回収するだめの機構か
与えられていないためである。

本発明の目的はスイス特許出願６５７０／８０−０に従
う方法で可能な収率より高い収率な得、同時にスイス特
許第６１６．６０２号に記載された糧類の方法の場合よ
りも高いａ因子を得ることにある。

この目的は特許請求の範囲第１項に記載の特徴によって
達成される。

本発明の一具体例として、少な（とも一つの交換段階で
水素を水蒸気とアイソトープ交換させ、その結果水蒸気
は重水素に富むようになり、然る後、その水蒸気を付加
水と向流状にアイソトープ交換させ、その結果水蒸気は
重水素を失い、付加水は重水素に富むようになる。

本発明の他の具体例では、ガス混合物を水酸化ナトリウ
ム又は水酸化カリウムを溶解した付加水とアイソトープ
交換させ、その結果ガス混合物が重水ＺＶ失い、付加水
が重水素に富むようになる。

％ＦＦ請求の範囲第５項による方法の有利な具体例とし
て、重水素濃縮水な第三の容器に保存し、（ｎ−１）の
各操作期間中、廃水と七の重水素濃縮水を続けて合成ガ
スプラントへ供給する。

之等の操作期間中、重水素濃縮水より前に廃水が合成プ
ラントへ供給されるか又はその逆になるかは問題でない
。

本発明を次に二つの具体例に関して説明する。

全ての具体例において、目的は合成がスプラント（図示
してない）でアンモニアを得るために用いられる水素と
窒素からなる合成がス混合物を生成させることＫある。

本発明はアンモニアを得るための水累裂造に限定される
もの゛ではなく、例えば水素をメタノールを得るため釦
用いる方法をも含むものである。

第１図は触媒を用いた水素又は水蒸気と窒素を製造する
ための合成ガスプラント１を示す。そのプラントは普通
のもので、既知であり、従って単に図式的に示されてい
るだけである。それは実質的に、加熱高圧水蒸気と炭化
水素例えばメタンが供給される触媒例えば酸化ニッケル
を含む一久改質器と、空気か供給される二次改質器と、
弐〇〇　−）−Ｈ２，０→Ｃｏｇ　＋　Ｈｌｌ　（ドイ
ツ特許第２２１１１０５と比較されたい）によって表わ
される化学反応が行われる変換器とからなる。

その具体例では、高圧例えば約４０バールの水蒸気、が
水蒸気発生器２で生成され、その発生器には、第一の操
作期間生新しい水が線３及びボンデ４により供給され、
次の（ｎ　−１）の操作期間中は保存容器２５かも重水
素１＆を縮廃水が供給される。高圧水蒸気は合成ガスプ
ラント１の一久改質器中へ送られる。更に炭化水素６例
えばメタンを圧縮器７でプラント１の操作圧力にし、線
５１に通る空気と共に巌６を通って供給する。

プラント１を出る混合物は、主に水素、水蒸気、二酸化
炭素及び窒素からなり、重水素に富む水は凝縮器８で混
合物から分陰される。

主に水素、窒素、二酸化炭素及び微量の水を含む混合物
は、既知の構造〔例えばケミカル・エンジュキリング１
１プログレス、Ｃｈｅｍ、　Ｂｎｇ、Ｐｒｏｇ。

７０、魔２（１９２４）の第５７頁、第４図参照〕の二
酸化炭素分離器９へ供給される。

次に混合物を従来のメタネータ−１０へ送り、そこで式
ｃｏ　＋　３’Ｈ２→ＣＨ４＋　Ｈ２Ｏ及びＣＯ７＋　
４Ｈ，→Ｃｍ４＋　２　ｎｅｏで表わされる化学反応が
起る。

水素、水蒸気及び微量のメタンからなり、然も水素と水
蒸気が天然の濃度より高く重水素濃度に富む混合物を第
一の交換段階へ導入する。その交換段階は実質的に交換
コラム１２と、例えば白金又は二、ツケル触媒を含む分
離段階１１からなる。

段階１１では水素と水蒸気との間でアイソトープ交換が
行われ、その結果水蒸気は重水素に富み、水素が重水素
を失うようになる。圧縮器１３によって段階１１へ送ら
れたがス又は水蒸気の流れは、メタネータ−１０を出る
混＠物の流れからなり、ツレへはコラム１２からの１ｉ
水素濃縮水の流れの一部がポンプ１４によって加えられ
ており、水の流れは混合物の流れの潜熱によって蒸発す
る。全過程の犬ぎさに依り、更に混合された流れを冷却
するか、又はそれを外部から加熱することが必要になる
かも仰れない。コラム１２を出るがス又は水蒸′気の一
部も段階１１へ圧縮器１３によって導入する。この再循
環の目的は、充分な量の水蒸気の量を別な段階で水素と
接触させ、最大の重水素ａ縮度な水蒸気に与えるように
でることである。

白金又はニッケルの如き従来の触媒の場合には、分離段
階に入る混合物は、水滴が触媒を腐食及び不活性しない
ように、水蒸気が過熱される迄加熱しなければならない
。

例えば圧縮器１３かもの圧縮熱な用いることにより、七
の混合物乞加熱することができる。この熱が不充分なら
ば、外部の熱源をその混合物を加熱するのに用いる。

交換コラム１２では段階１１を出た混合物からの水蒸気
と、付加的源から米た向流状の水との間でアイソトープ
交換が行われ、その結果水が重水素に富み、水蒸気が重
水素を失うようになる。混この例では分離段階１５と交
換コラム１６からなる第二の交換段階が第一交換段階と
直列に系中に配置されている。第二交換段階は同様に混
合物を分離！［１５へ送るために圧縮器１γを有する。

段階１５とコラム１６中の交換工程は、第一交換段階の
場合と同様なやり方で行われる。工程の制御に依り、多
数のそのような交換段階を直列に系中に配置するのが有
利であろう。

この具体例では、付加的源（図示してない）からの天然
重水素濃度をもつ水を、ポンプ１８により合成がスプラ
ントに必要な圧力へもっていき、交換コラム１６へ導入
し、そこで１水素に富ませ、久にボンデ１９で第一交換
段階の交換コラム１２へ送る。この具体例では重水素を
失った水素、窒素、水蒸気及び微量のメタンを含むコラ
ム１６を出る混合物からの水蒸気は凝権器２０で液化し
、同様に重水Ｘを失った水蒸気を交換コラム１６へ戻し
、合収ガス混＠物をアンモニア合成プラント（図示して
いない）へ導入する。

更に他の源から来た水は、交換コラム２１で二酸化炭素
分離器からの重水素濃縮水蒸気とアイソトープ交換させ
た後、重水素に富むようになり、そして凝縮器８からき
た廃水と混合する。

付加的源からの水を送る線中にはボンデ２２と２３を配
置し、水を合成ガスプラント１で必要な圧力へもってい
き且つ線中の圧力損失を補うのに用いる。

交換コラム２１からの水蒸気は、重水素を失った後、二
酸化炭素と共にプラントから排出される。

同時に交換段階１６と１２中の重水素に富む水は、凝縮
器８からとり出した廃水と混合する。

凝縮器８は付加的水源から来た前記二つの部分的流と廃
水で重水素に富むものを取り出すために線２６に結合さ
れている。線２６は線２Ｔと２８に分れ、夫々容器２４
と２５に箱会され、閉鎖手段２９と３０を夫々有する。

工程図中にａ１〜ａ２．８で示した場所は、スイス％！
ＦＦ第６１６．６０２号の具体例にある同様に印された
場所に相当する。その特許の例には温度、圧力、生成量
、重水素濃度及び分離刃係数が数値例として与えられて
いる。

本発明の場合、ａ２９〜ａ３１は濃縮水を保存するため
の方法の諸点を示している。工程図に関連して次にプラ
ントの操作について述べるｒ、操作時間はｎ個の期間に
分けられる。

第一の操作期間の最初では貯槽２５は空で貯槽２４は一
杯になっている。貯槽２４は重水プラント（図示してな
い）ＩＣ連続的に供給するために充分な容量をもってい
なければならないことに注意すぺぎである。

貯槽２４は全プラントのｎ個の操作期間中先ず最初に満
され、その時間中貞水プラントは操作されない。

第一期間中、１４６　ｐｐｍ　（Ｄ／　Ｄｚａ　）の含
有黛の川の水を点３１かも供給し、点ａγ及びａ２８の
重水素ＩＩＩＩＮ水を弁３０を開げることにより貯傅２
５へ供給する。この時間中貯槽２４への供給線２７中の
弁２９は閉じ、重水プラントのための濃縮水は線３２’
ａ’通って貯槽２４から取り出丁。

次の（ｎ−２）期間中、合成ガスプラントに必要な水を
貯ｍ２５から取り出し、一方点ａ２γ及び　ａ２８の＃
細氷を前の如（貯槽２５へ供給する。

容器２５は、合成ガスプラント１で生じ、凝縮器８で分
離された重水素製耐水？、個々の操作期間中に保存され
た廃水の混合が起きないように層状に保存できるような
構造になっていなければならない、之は、小さな直径で
かなりの長さの適当な形状或はバッフル（ｂａｆｆｌｅ
　）状溝造成は他の熱水又は冷水保存伝で仰られている
手段により有利に達成することができる。

１から（ｎ−１）の期間中、点ａ２９での量は、点ａ７
と５Ｌ２８での蛍の合計に等しい。

最終期聞伝）中では、貯１２５からの残った水をプラン
ト」−での水素゛段進に用い、濃縮水を開放した弁２９
〔弁ｉｏは閉じる〕を通して貯槽２４へ供給する。期間
ｎが終った時、貯槽２５は空で貯槽２４は一杯になって
いる。

点ａ３１での！Ｉ縮細氷通過音は全期間中一定である。

それは次の関係式によって決定される。

１０段階の操作期間をもつプラントで行われた方法の数
値例を欠く示す。

重水プラント中の供給水の収率は０．７５であると仮定
する。

年間重水生成量　　　　　　　３８７９５．７７ゆ７年
（８０００時間） 比較ニ スイス特許出願 ６５７０／８０−０　　　　　　　１７０５４　　ゆ／
年スイスＩ＃ＦＦ＠　６１６６０２号　　３９９６０　
　　ｋｇ／時すＨ２Ｏ 比較ニ スイス特許出願 ６５７０　／　８０−０　　　　　　２．４２Ｘ１０−
’　ｋｌｉ’　ＤａＯすＨＩＯ スイス特許第６１６６０２号２．７７５Ｘ１０−’に＠
　Ｉ）、。

ゆＨ，０ 全収率は本数値例では１７．チ、スイス特許出願６５７
０／８０−０では１０チ、スイス特許第６１６．６０２
号では１７チである。

本数値例は、本発明による方法が１０個の操作期間に対
して、ａ因子、年間生成量及び全年間重水素収率が大き
い点でスイス特許出願６５７０／８０−０による方法よ
りも良いことを示している。

スイス特許第６１６６０２号による方法は同様に龜因子
に関しては劣っており、重水素収率は同じであるか重水
素生成量はいくらか低い。

数値例２０個の場合な一諸にして示すが、期間の数によ
って得られた生成量を記載する。

全ての場合について、全操作期間は一年、即ち８０００
時間である−６ 第一の場合、全操作時間が第１図に示すような単一の操
作期間によって満されていた。第二の場合、操作時間は
二つの期間からなり、第二期間に対するデーターが与え
られている。第三の場合操作期間は三つの期間からなる
が第三期間に対するデーターが与えられている。以下同
様である。

操作期間の数と時間は次の通りである。

どの前記数値例でも、ｎ個の期間が合計１年（８０００
時間）であると仮定しである。この場合貯槽２４と２５
は比較的太ぎな容積を特徴とする特にもし全操作時間が
多数の期間をもつ時にそうである。

一方、個々の期間ができるだけ短（なるように保ち、貯
槽容積を最低に滅するのが経済的に有利である。

その理由は貯槽２４及び２５には藻類が成長することが
あるからである。藻類は塩素化で破壊できるが、水な合
成ガスプラント又は重水プラントへ供給する前にイオン
交換で塩素を完全に除かなければならない。

もし水が短時間だけ、例えば１日だけ貯槽に留まるだけ
ならば、わずかな塩素化又は全（処理なせずに藻類の成
長をなくすことができる。

もし微量の藻類しか存在しないならば、それら操作期間
のできるだけ短い時間というのは、水が合成ガスプラン
トを通過して（る時間によって決定される。この時間は
この種類の普通のプランにすることができ有利である。

之は、付加的源からの新しい水の供給を適切に調節する
ことにより、特に点ａ２４での調節により得ることがで
きる。

第１図によるプラントで行われた方法では、点ａ７及び
点ａ２８からの濃縮水を混合し、貯槽２４と２５で収集
する。点ａ７と点ａ２８での重水素濃度は同じではない
。通常点ａ７の重水素濃度は次の数値例で示すように、
点ａ２Ｂの所よりも大きい。

異なったアイソトープ濃度をもつ二つの水の流れを混合
することにより、以前の分離作業を無効にする。もしそ
のような混合を避けると、重水プラントの生産量は増大
し、例えばヱ因子が上昇するであろうと思われる。

第２図は前記考察を考慮に入れて改良した具体例による
プラントの工程図である。第１図に相当する部分は同じ
番号で示しである。

＠１図とは対照的に、第６貯槽３７があり、それは閉鎖
手段３４Ｙ有する取り出し線３３をもち、合成ガスプラ
ント１の供給線に連結されている。

線３３は貯槽２５の取出し線３５に結合されており、閉
鎖手段３６が線３５中に配備されている。

＠２図では、最初の始動後の第一期間中だけ川の水が３
１の所から供給される。なぜならこの期間の開始時には
三つの貯槽全てが空だからである。

第１期間中、濃縮水を貯槽２５と３７へ供給するのに対
して、最初の始動時には貯槽２４は空のままである。

最初の始動の後のｎ　−２個の各期間（２からｎ−１ま
での期間）中、合成ガスシラｙ　）　１には先ず貯槽２
５から濃縮水が供給され、次に貯槽３７う１ら濃縮水が
供給されるか又は逆の順に供給され、弁３４を閉じて弁
３６を開けるか又は別法として４ｆ３４を開けて弁３６
’に閉じる。

同時に第１図の場合と同じやり方で、ａ７の所からの濃
縮水を貯槽２５に集めるのに対し、第１図とは対照的に
、ａ２８の所からの濃縮水を貯槽３Ｔへ供給する。

最後の期間中、貯槽２５は空になり、貯槽２４と３７は
一杯になる。

次の組のｎ期間中、貯槽３Ｔの内容物は期間１中の水素
製造プラント１への供給水として利用できる。この水は
比較的重水素に富み、従って第一期間中に比較的高い重
水素濃度に到達する。

ｎ個の期間からなる多数の組を経た後、プラント中に−
８の平衡が確立される。即ち重水素濃度は一組の期間中
でだけ増大するが、一つの期間から、異なった続（組の
対応する期間迄増大しない。

しかしこの種の平衡は、期間ｎが終った時貯槽３７の内
容物が次の組の第一期間中合成ガスプラントへ供給する
ために必要な水量に正確に等しい場合にだけ得られる。

之は点ａ２４とａ２８の所の水通過量を適当に調節する
ことにより達成することができる〇 この状態を、９個の操作期間なもつ設備で行うことがで
きる方法の仄の数値例によって例示する。

前記平衡を得るために、ａ２４及びａ２８の所の通過量
を、スイス特許６１６．６０２号とは対照的に、次の如
（選択しなければならない。

ａ　２４−２５１５ｋｍｏｌ　／時（２３８５ｋｔｏｏ
ｌ　／時の代り） ａ　２８　＝　２４５２　ｋｍｏｌ　／時（２５１９ｋ
ｍｏＬ−／時の代り）。

年間重水生成ｔ　　　　　　　　　２５５７８ゆ７年（
８０００時間） 比較ニ スイス特許第６１６６０２号　　　　　　３９９６０　
ｋｌｉＪ　／年第１図（貯櫂二つ）　　　　　　３８７
９６　ｋｇ／年ａ年子因子　　　　　　３．７４Ｘ１０
−’　ｋｌｉ’　Ｈ２ＯゆＨ２Ｏ 比較ニ スイス特ＦｆｆＷＬ６１６６ｏ２号　　　　２．７７５
ｘ１０−’ｋｙ　Ｉ）、。

ゆＨ，０ ＠１図（貯槽二つ）　　　　３．１８Ｘ１０”−’　ｋ
ｇ　Ｉ）２゜ｋｌｉｌＨ２０ 本数値例の全収率は２３％、之に対し、スイス特許出願
６５７０／８０−０では１０％、スイス％ＩＦＦ！６１
６．６０２号では１７％、第１図の具体例（貯槽二つ）
では１７チである。

第２図の具体例のａ因子は第１図のものより１７．６チ
犬ぎい。

第６図は、付加水の重水素濃縮に関して＠１図及び第２
図とは異なったプラントの具体例の工程図である。第２
図と相当する成分は同じ番号で示されている。

第１図又は第２図とは対照的に、ｌｊｌ縮器８又はメタ
ネータ−１０からのガス混合物を交換コラム３８へ送り
、そこで天然の重水素濃度ヲもつ新しい水と向流状にア
イソトープ交換にかけ、その結果上の付加的な水が重水
素に富むようになる。水酸化ナトリウム又は水酸化カリ
ウム触媒な交換コラム３８へ３９の所から供給する。

コラムの頂部は洗滌段階として働き、触媒の微ｔｖ含み
、ガス混θ物に伴われた水滴が直接アンモニア合成がス
プラントへ導入されないようにする。

もし必要なら、付加水から微量の触媒を除くため、主に
イオン交換器からなる別の水処理ノラントをコラム８と
貯槽３７の間忙配置してもよい。

その場合には除去された触媒はコラムへ戻すことができ
、３９０所からそれへ供給される◎他の点では全プラン
トは第２図の場合と同じやり方で操作される。

次に第６図に示す如きプラントのための数値例を示す。

数値例 生成量： ａｌからａｌ３の所での量は、スイ灰特ＦＦ第６１６６
０２号の第４負の数値例のものと一致している。

ａ　２９　：　６０６２　ｋｍｏｌ　／時Ｈ２０、最初
の（ｎ−１）個の期間中。

Ｑ　、ｋｍｏｌ　／時、最後の期間中。

ａ　３０　：　５００２　ｋｍｏＬ／時Ｈａｌｏ、最後
の期間中。

Ｏｋｍｏｌ　／　ＦＩ８、最初の（ｎ−１）個の期間中
。

ａ３１：４７５ｋｍｏｌ／時Ｈ，００ ａ３２：４０６９ｋｍｏＬ／時Ｈ２゜ ５８６７　ｋｍｏｌ　／時Ｈ２Ｏ−水蒸気、２００℃及
び３０パールで。

ａ　３３　：　４０６９　ｋｍｏｌ　／時Ｈ３，７ｋｍ
ｏｌ　／　ＨＨ２０水蒸気、 ２９°Ｏ及び６０バールで。

ａ　３４　：　５８５０　ｋｍｏｌ　／時Ｈ，０１２９
℃及び６０パールで。

ａ　３５　：　１５０２　ｋｍｏｌ　／時Ｈ２０，２０
″０で。

ａ　３６　：　７３３２　ｋｍｏ１／時１１１ｉＯ０ａ
　３７　：　８１５　ｋｎｎｏｌ／ｗＰＨ１１ｏ、溶液
中１０チのＮａ０Ｅ含有。

ａ　３ｆｌ　：　２４５１，９２４　ｋｍｏｌ　／Ｒｕ
、ｏ、溶液中１０係のＮａ０）！含有。

Ｂ　１４７　ｋｍｏｌ　／時■２０、交換コラム３８へ
流れる溶液中１％の１ｉａｏｎ含有。

年間重水生成量（８００ｏ　時Ｍ　）　　２２７２８　
ｋｇ／今比較ニ スイス特許第６１６６０２号　　　　　　３９９６０　
ｋｇ／　４第１図（貯槽二つ）　　　　　　　５８７９
６　ｋｇ／年術年回２図槽三つ＞　　　　　　　２５５
７８ゆ／年ａ　因子３．３２４ｘ１０−’　Ｋ　Ｄ２＋
ゆＨ２（ 比較ニ スイス特肝出Ｂ　　　　　　　２．４２ｘ１０−４　ｋ
ｇＩ）２゜ゆＨ２Ｃ１ スイス％ｔｆ第６１６６０２号２．７７５Ｘ１０−’　
Ｉｑ　Ｄ２０ゆＨ２Ｏ 第１図（貯槽二つ）　　　　　５．１８ｘ１０−４　ｋ
ｇ　Ｄ２０１７Ｈ２０ 第２　図（貯’ａ　三つ）　　　　５．７４　ｘ　１０
−’ｋｇＤ２（繕Ｈ，（ 本数値例では全収率は２０ｑｂであるのに対し、スイス
特許出願６５７０／８０−０では１０係、スイス特許第
６１６６０２号では１７チ、第１図（貯槽二つ）の具体
例では１７％、第２図（貯槽三つ）の具体例では２３％
である。

第３図の方法の結果は第２図の場合より好ましくないこ
とを示している。しかし装置ははるか九安価である。な
ぜなら固体床触媒を含む二つの容器と二つの交換コラム
と二つの圧縮器との代りに） −必要な交換コラムは唯一つだからである。

〉

【図面の簡単な説明】

第１図はｌ水素濃縮水を得るための系ＶｃＭ合された、
水素得るための熱的合成ガスプラントの工程図である。 第２図は第１図に変更を加えた具体例の工程図である。 第３図は第１図及び第２図とは異なった具体例の工程図
である。 １−合成がスプラント、２−水蒸気発生器、８−凝縮器
、１１．１５−分離器、１２．１６−交換コラム、２４
．２５．３７−貯槽、３８−交換コラム。 代理人　浅　村　　　皓 外４名 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）合成ガスプラントに炭素と、一種以上の炭化水素
   ゛と、過剰の水又は水蒸気を供給し、該プラントを出る
   混合物をガスと液体の成分に分離し、廃水からなる得ら
   れた重水素に富む凝縮物な分離して重水を得るため罠、
   該プラントへ供給し、そして該合成ガスプラントを少な
   くとも二つの連続する期間で次のようなやり方、即ち、
   第一の期間では過剰の新しい水を該合成ガスプラントへ
   供給し、連続する操作期間中に得られた混合物から凝縮
   する廃水を、各場合について第−容器中の重水素濃度に
   相当する複数の層として保存し、そして最後の操作期間
   中を除き、容器からの廃水を該合成ガスプラントへ導入
   し、各場合の廃水？！１−東水素に最も富む層に供給し
   、各場合の供給水を重水素の最も少ない層から取り出し
   、そして最後の操作期間中に得られた凝縮廃水を第二の
   容器へ導入し、そこから該廃水を重水を得るための該プ
   ラントへ供給するようなやり方で操作し、合成ガスプラ
   ントで接触分解及び（又は）熱分解で水素ｆｔ裂造する
   際に重水素に富む水を得る方法において、凝縮器からの
   ガス混合物で、水素、水蒸気及び残留成分からなるガス
   混合＠を少なくとも一つの交換段階へ供給し、そこで水
   素を天然の重水素濃度をもつ付加水とアイソトープ交換
   をさせ、その結果ガス混合物が重水素を失い、付加水が
   重水素に富むようＫなり、その水を同様に保存しくｎ−
   １）の操作期間中核合成ガスプラントへ供給することす
   特徴とする重水素濃縮水の製法。 （２）　　少なくとも一つの交換段階で水素を水蒸気と
   アイソトープ交換させ、その結果水蒸気か重水素に畳む
   ようになり、その後で水素を付加水と同、流状にアイソ
   トープ交換をさせ、その結果水蒸気が重水素を失い、付
   加水が重水素に富むようＫなることを特徴とする前記第
   １項に記載の方法。 （３）　　がス混合物を、水酸化す）　ＩＪウム又は水
   酸化カリウムを溶解した付加水と同流状にアイソト−ゾ
   交換させ、その結果ガス混合物が重水素を失い、付加水
   が重水素に富むよ５になることを特徴とする前記第１項
   に記載の方法。 ｆ４３　　ｆｆｉ水素に富む付加水を廃水と混合し、第
   一容器に保存し、そして合成がスプラントへそこから供
   給することを特徴とする前記第１項に記載の方法。 （５）重水素に富む付加水を第三の容器に保存し、連続
   する（ｎ−１）個の各操作期間中廃水と重水素濃縮水と
   な続けて合成ガスシラｙトヘ供給することを特徴とする
   前記第１項に記載の方法。