JPS6033201A - 水素ガスを捕集する方法とその装置 - Google Patents
水素ガスを捕集する方法とその装置Info
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- JPS6033201A JPS6033201A JP58140853A JP14085383A JPS6033201A JP S6033201 A JPS6033201 A JP S6033201A JP 58140853 A JP58140853 A JP 58140853A JP 14085383 A JP14085383 A JP 14085383A JP S6033201 A JPS6033201 A JP S6033201A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は拡散した水素ガスを捕集する方法とその装置に
関し、より詳細には真空ポンプの圧縮比が各種の気体で
異なることを利用して、真空ポンプの吸気側で水素の相
対存在比を富化させ、この水素を水素吸蔵合金により吸
収、固定する方法とその装置に関する。
関し、より詳細には真空ポンプの圧縮比が各種の気体で
異なることを利用して、真空ポンプの吸気側で水素の相
対存在比を富化させ、この水素を水素吸蔵合金により吸
収、固定する方法とその装置に関する。
従来、空気中に拡散した水素、特に実験室や工場等の大
気中に拡散したトリチウムガスは、その捕集、固定が極
めて困難であり、その放射性が問題である場合には、そ
の濃度を基準値の２Ｘ１０−６μＣｉ／ｃａのｌ／１６
まで希釈して排出シテいるのが現状である。
気中に拡散したトリチウムガスは、その捕集、固定が極
めて困難であり、その放射性が問題である場合には、そ
の濃度を基準値の２Ｘ１０−６μＣｉ／ｃａのｌ／１６
まで希釈して排出シテいるのが現状である。
また、トリチウム取扱い施設内でも１．Ｌ記基準値の２
．５倍までの濃度は許容されているが、濃度が低ければ
低いほど安全であることは云うまでもなく、従って空気
中に拡散したトリチウムガスを捕集する方法とその装置
の出現が強く要望されていた。トリチウムは、将来の核
融合プラントでの大量使用が予想されるほか、現在でも
そのための開発実験での使用が必須であり、またトリチ
ウムランプの製造およびトレーサー化合物の合成等の広
い用途を有している。
．５倍までの濃度は許容されているが、濃度が低ければ
低いほど安全であることは云うまでもなく、従って空気
中に拡散したトリチウムガスを捕集する方法とその装置
の出現が強く要望されていた。トリチウムは、将来の核
融合プラントでの大量使用が予想されるほか、現在でも
そのための開発実験での使用が必須であり、またトリチ
ウムランプの製造およびトレーサー化合物の合成等の広
い用途を有している。
そこで本発明は、かかる現状にかんがみてなされたもの
であり、水素分圧１０−３〜１Ｏ−８ｔｏｒｒの条件下
でも、空気中またはアルゴンドライボックス中の如き異
種ガス中に拡散した水素ガス（Ｈ２）、重水素またはト
リチウムを選択的に吸収することができ、水素を吸収し
た合金を水素供給用物質として使用することができるな
どの特長を有するものである。
であり、水素分圧１０−３〜１Ｏ−８ｔｏｒｒの条件下
でも、空気中またはアルゴンドライボックス中の如き異
種ガス中に拡散した水素ガス（Ｈ２）、重水素またはト
リチウムを選択的に吸収することができ、水素を吸収し
た合金を水素供給用物質として使用することができるな
どの特長を有するものである。
すなわち、本発明の水素ガスを捕集する方法は、拡散し
た水素ガスを含む気体を、１気圧以下の水素ガスを吸収
しりる水素吸蔵用合金を通して真空ポンプで処理してこ
の真空ポンプの吸気側における前記水素ガスの相対存在
量を富化させ、この水素ガスを前記水素吸蔵用合金に吸
収させることを特徴とするものである。また本発明の水
素ガスを捕集する装置は、真空ポンプの吸気側に１気圧
以下の水素ガスを吸収しりる水素吸蔵用合金を収容した
容器を取り付け、この容器を通して拡散した水素ガスを
含む気体を処理するようにしたことを特徴とするもので
ある０ 本発明の方法および装置は、拡散した水素ガスを含む気
体を真空ポンプで処理すると、水素が真空ポンプの排気
口から吸気口へと、通常とは逆の方向に相対的に富化さ
れ、或は上記気体の全体を真空ポンプで吸気すると、空
気は真空ポンプによって除去され、吸気側の空気中で水
素が相対的に富化されることを利用し、水素圧力に応じ
た水素吸蔵用合金を用いて拡散した水素ガスを選択的に
捕集するものである。
た水素ガスを含む気体を、１気圧以下の水素ガスを吸収
しりる水素吸蔵用合金を通して真空ポンプで処理してこ
の真空ポンプの吸気側における前記水素ガスの相対存在
量を富化させ、この水素ガスを前記水素吸蔵用合金に吸
収させることを特徴とするものである。また本発明の水
素ガスを捕集する装置は、真空ポンプの吸気側に１気圧
以下の水素ガスを吸収しりる水素吸蔵用合金を収容した
容器を取り付け、この容器を通して拡散した水素ガスを
含む気体を処理するようにしたことを特徴とするもので
ある０ 本発明の方法および装置は、拡散した水素ガスを含む気
体を真空ポンプで処理すると、水素が真空ポンプの排気
口から吸気口へと、通常とは逆の方向に相対的に富化さ
れ、或は上記気体の全体を真空ポンプで吸気すると、空
気は真空ポンプによって除去され、吸気側の空気中で水
素が相対的に富化されることを利用し、水素圧力に応じ
た水素吸蔵用合金を用いて拡散した水素ガスを選択的に
捕集するものである。
以下、本発明の水素ガス捕集装置を図面に示した実施例
にもとづき説明する。
にもとづき説明する。
図は、水素ガス捕集装置１を示し、ターボ分子ポンプ２
の吸気側に容器６が取り付けられ、この容器乙には水素
吸蔵用合金４が収容されている。
の吸気側に容器６が取り付けられ、この容器乙には水素
吸蔵用合金４が収容されている。
ターボ分子ポンプ２の排気口５は、水素ガスが拡散して
存在する空間に開口している。このとき、水素ガスのみ
が図の矢印Ｂとは逆方向に吸引されて、水素吸蔵用合金
４に固定される。
存在する空間に開口している。このとき、水素ガスのみ
が図の矢印Ｂとは逆方向に吸引されて、水素吸蔵用合金
４に固定される。
真空ポンプとしては、通常の真空ポンプを広く使用する
ことができるが、水素に対する圧縮比と、他のガスに対
する圧縮比とめ関係、つまり相対的に水素に対する圧縮
比が小さい方が好ましい点から、またメンテナンス・フ
リーであることからも図示の如くターボ分子ポンプが使
用される。ターボ分子ポンプ２の排気側と吸気側の水素
分圧の平衡あるいは定常化の達成を早め、水素吸収除去
速度を高めるために、真空ポンプ２の吸気側にリーク弁
６を設けることもできる。
ことができるが、水素に対する圧縮比と、他のガスに対
する圧縮比とめ関係、つまり相対的に水素に対する圧縮
比が小さい方が好ましい点から、またメンテナンス・フ
リーであることからも図示の如くターボ分子ポンプが使
用される。ターボ分子ポンプ２の排気側と吸気側の水素
分圧の平衡あるいは定常化の達成を早め、水素吸収除去
速度を高めるために、真空ポンプ２の吸気側にリーク弁
６を設けることもできる。
このときには、拡散した水素ガスを含む気体全体がリー
ク弁６から取り７こ、′、ま′れて排気口５から排出さ
れ、水素のみが選択的に水素吸蔵用合金４に固定される
。リーク弁６を設けるときは、吸気口側の真空度が５
Ｘ １０’−３ｔｏｒｒより悪くならないようにするこ
とが望ましい。水素吸蔵用合金の種類によっては、５
ＸＩＯ”ｔｏｒｒよリモ悪い真空度でもさしつかえない
が、たとえば、ジルコニウム系三元合金を水素吸蔵用合
金として使用するときは、Ｉ Ｘ １０ ’ ｔｏｒｒ
以下の真空度が望ましい。
ク弁６から取り７こ、′、ま′れて排気口５から排出さ
れ、水素のみが選択的に水素吸蔵用合金４に固定される
。リーク弁６を設けるときは、吸気口側の真空度が５
Ｘ １０’−３ｔｏｒｒより悪くならないようにするこ
とが望ましい。水素吸蔵用合金の種類によっては、５
ＸＩＯ”ｔｏｒｒよリモ悪い真空度でもさしつかえない
が、たとえば、ジルコニウム系三元合金を水素吸蔵用合
金として使用するときは、Ｉ Ｘ １０ ’ ｔｏｒｒ
以下の真空度が望ましい。
あるいは、水素吸蔵用合金を収容した容器６と真空ポン
プ２の吸気口部７を一体化した形状とすることもできる
。この場合には、たとえば吸気口部の内側に水素吸収用
合金が直接収容され、吸気口部をメクラ蓋で封じた構造
となる。
プ２の吸気口部７を一体化した形状とすることもできる
。この場合には、たとえば吸気口部の内側に水素吸収用
合金が直接収容され、吸気口部をメクラ蓋で封じた構造
となる。
真空ポンプの種類によっては、大気から直ちに真空ポン
プの吸気側に導くことが困難な場合には、油回転ポンプ
の如き、低真空用の補助真空ポンプを併用し２．この補
助真空ポンプの排気側を本体真空ポンプの吸気側に連結
し、本体真空ポンプの排気口側圧力を好適な真空度まで
下げて使用するのが好ましい。
プの吸気側に導くことが困難な場合には、油回転ポンプ
の如き、低真空用の補助真空ポンプを併用し２．この補
助真空ポンプの排気側を本体真空ポンプの吸気側に連結
し、本体真空ポンプの排気口側圧力を好適な真空度まで
下げて使用するのが好ましい。
本発明で用いられる水素吸蔵用合金としては、１気圧以
下の圧力の水素を吸収することができる水素吸蔵用合金
が用いられ、たとえばＺｒＶＦｅ。
下の圧力の水素を吸収することができる水素吸蔵用合金
が用いられ、たとえばＺｒＶＦｅ。
ＴｉＺｒＦｅ２ のようなジルコニウム系三元合金を挙
げることができる。
げることができる。
かかるジルコニウム系三元合金は、１Ｏ−４ｔｏｒｒ以
下の水素圧力下においても、迅速に水素を吸収すること
ができ、この水素吸収能力は真空組成の如何によらない
。かかるジルコニウム系三元合金を真空ポンプの吸気側
に設置すると、水素が空気よりも圧縮比が遥かに小さい
ので真空ポンプの排気側の水素分圧と平衡にあり、相対
的に濃縮される吸気側の水素を、水素分圧１０−３〜１
０−８ｔｏｒｒのもとでも水素を速やかにかつ選択的に
水素を吸収することができる。
下の水素圧力下においても、迅速に水素を吸収すること
ができ、この水素吸収能力は真空組成の如何によらない
。かかるジルコニウム系三元合金を真空ポンプの吸気側
に設置すると、水素が空気よりも圧縮比が遥かに小さい
ので真空ポンプの排気側の水素分圧と平衡にあり、相対
的に濃縮される吸気側の水素を、水素分圧１０−３〜１
０−８ｔｏｒｒのもとでも水素を速やかにかつ選択的に
水素を吸収することができる。
たとえば、（株）島津製作所製のターボ分子ポンプを使
用した場合、空気の主成分である窒素の圧縮率が１×１
０８〜２ Ｘ １０９であるのに対して、水素の圧縮率
は７００〜２ Ｘ １０’であり、水素は真空ポンプの
排気側から吸気側に向かって濃縮され、この濃縮された
水素が水素吸収用合金によって吸気口側で捕集されるの
である。
用した場合、空気の主成分である窒素の圧縮率が１×１
０８〜２ Ｘ １０９であるのに対して、水素の圧縮率
は７００〜２ Ｘ １０’であり、水素は真空ポンプの
排気側から吸気側に向かって濃縮され、この濃縮された
水素が水素吸収用合金によって吸気口側で捕集されるの
である。
かかる本発明における水素捕集機構は、通常の排気方向
、すなわち吸気側でガスを吸気して排気側から糸外へ出
す方向と全く逆転している。
、すなわち吸気側でガスを吸気して排気側から糸外へ出
す方向と全く逆転している。
リーク弁６を使用して処理する場合のポンプ自体の排気
方向は、通常の場合と同様である。水素吸収用合金の収
容は、通常の方法によって行なうことができる。
方向は、通常の場合と同様である。水素吸収用合金の収
容は、通常の方法によって行なうことができる。
たとえば容器乙の内壁に水素吸収用合金を蒸着しても良
いし、また取りはずし可能なカートリッジに水素吸収用
合金を収容し、このカートリッジ容器６内に取りつける
こともできる。
いし、また取りはずし可能なカートリッジに水素吸収用
合金を収容し、このカートリッジ容器６内に取りつける
こともできる。
また水素吸収用合金は、単位重量あたりの表面積が大き
い形態が好ましく、たとえば圧粉成型体、コイル、薄片
等の形状とすることができる０ なお、本発明における水素は、Ｈ２以外に重水素を含有
するＨ２、またはトリチウムを含有するＨ２を対象とす
ることができる。
い形態が好ましく、たとえば圧粉成型体、コイル、薄片
等の形状とすることができる０ なお、本発明における水素は、Ｈ２以外に重水素を含有
するＨ２、またはトリチウムを含有するＨ２を対象とす
ることができる。
かかる本発明の水素捕集装置を使用して気体中に拡散し
た水素ガスを捕集するにあたっては、図においてターボ
分子ポンプ２を作動させ、排気口５を水素ガスが拡散し
て存在する空間に開口させる。この場合には、通常の排
気方向Ｂとは逆方向に空間中の尿素だけが容器６に収容
した水素吸蔵用合金まで到達し、固定される。リーク弁
６を用いて運転する場合は、拡散した水素ガスを含む気
体を矢印入方向に沿いリーク弁６を通して吸気し、排気
口５から矢印Ｂに沿い排出させると共に、容器３に収容
した水素吸蔵用合金４に水素を吸収し、固定するのであ
る。
た水素ガスを捕集するにあたっては、図においてターボ
分子ポンプ２を作動させ、排気口５を水素ガスが拡散し
て存在する空間に開口させる。この場合には、通常の排
気方向Ｂとは逆方向に空間中の尿素だけが容器６に収容
した水素吸蔵用合金まで到達し、固定される。リーク弁
６を用いて運転する場合は、拡散した水素ガスを含む気
体を矢印入方向に沿いリーク弁６を通して吸気し、排気
口５から矢印Ｂに沿い排出させると共に、容器３に収容
した水素吸蔵用合金４に水素を吸収し、固定するのであ
る。
以上述べたように、本発明の水素ガスを捕集する方法と
その装置によれば、拡散した水素ガスを含む気体を真空
ポンプで処理して、拡散した水素ガスを水素吸蔵用合金
に選択的に捕集することができる。
その装置によれば、拡散した水素ガスを含む気体を真空
ポンプで処理して、拡散した水素ガスを水素吸蔵用合金
に選択的に捕集することができる。
また合金に吸蔵された水素は合金の化学昇圧機能を利用
して有効に使用することができ、水素を吸蔵した合金は
加熱によって水素を容易に吐出するので、水素供給物質
として使用することができる。吐出された水素の圧力が
低くて実用が難しい場合には、吐出した水素をジ−ベル
トの装置の如き通常の密閉ガラス系、或は場合により耐
圧配管を使用して最初の合金よりも高い平衡圧力を有す
る別種の合金に再び吸蔵させ、この合金を加熱して再び
水素を放出させることにより、複数の合金を用いた多段
操作で圧力を高めた水素を得ることができる０ すなわち金属水素化物の化学昇圧機能を利用して、望み
の圧力の水素を得ることができるのである。この方法を
利用して、トリチウムを吸収した合金をトリチウム供給
物質として使用すると、貯蔵時の平衡圧力は極めて低く
、使用時の圧力を十分に高くすることができる。
して有効に使用することができ、水素を吸蔵した合金は
加熱によって水素を容易に吐出するので、水素供給物質
として使用することができる。吐出された水素の圧力が
低くて実用が難しい場合には、吐出した水素をジ−ベル
トの装置の如き通常の密閉ガラス系、或は場合により耐
圧配管を使用して最初の合金よりも高い平衡圧力を有す
る別種の合金に再び吸蔵させ、この合金を加熱して再び
水素を放出させることにより、複数の合金を用いた多段
操作で圧力を高めた水素を得ることができる０ すなわち金属水素化物の化学昇圧機能を利用して、望み
の圧力の水素を得ることができるのである。この方法を
利用して、トリチウムを吸収した合金をトリチウム供給
物質として使用すると、貯蔵時の平衡圧力は極めて低く
、使用時の圧力を十分に高くすることができる。
３００℃程度の熱源があれば、貯蔵時の１Ｏ−８ｔｏｒ
ｒ程度の平衡圧力ニら、使用時の１気圧程度の圧力まで
４〜５段の化学昇圧で昇圧さぜることが可能である。し
たがって、本発明の方法を利用してトリチウムを固定し
、固定した合金水素化物をトリチウム源として取り扱え
ば、トリチウム水として扱うよりも安全性が高い。また
、金属水素化物の高い化学反応性を利用して、トリチウ
ムを吸蔵した合金を化学反応剤として使用することがで
き、トレーサー化合物の合成に極めて好適である。
ｒ程度の平衡圧力ニら、使用時の１気圧程度の圧力まで
４〜５段の化学昇圧で昇圧さぜることが可能である。し
たがって、本発明の方法を利用してトリチウムを固定し
、固定した合金水素化物をトリチウム源として取り扱え
ば、トリチウム水として扱うよりも安全性が高い。また
、金属水素化物の高い化学反応性を利用して、トリチウ
ムを吸蔵した合金を化学反応剤として使用することがで
き、トレーサー化合物の合成に極めて好適である。
以下、本発明の方法を実施例により詳述する。
実施例１
真空ポンプとしてターボ分子ポンプを使用し、水素吸蔵
用合金としてＴｉＺｒＦｅ２を使用した。
用合金としてＴｉＺｒＦｅ２を使用した。
ＴｉＺｒＦｅ２合金は、窒素雰囲気中で２０メツシュ程
度に粗砕したものを、５μの焼結金属フィルター管に充
填して使用した。合金の装荷量は５０２であった０吸蔵
装置としては、前記の図に示したものを使用した。試料
ガスとしては、分圧１ｔｏｒｒの水素を含有する空気の
Ｉ Ｎｍ３をＬＨいた。
度に粗砕したものを、５μの焼結金属フィルター管に充
填して使用した。合金の装荷量は５０２であった０吸蔵
装置としては、前記の図に示したものを使用した。試料
ガスとしては、分圧１ｔｏｒｒの水素を含有する空気の
Ｉ Ｎｍ３をＬＨいた。
補助ポンプを使用せずに、ターボ分子ポンプのみで、こ
の水素含有空気を吸引すると、ターボ分子ポンプの吸気
口側では、水素分圧はＩ Ｘ １０ ” ｔｏｒｒ、空
気分圧は１×１０″″５〜５Ｘ１０−７ｔｏｒｒとなっ
た。
の水素含有空気を吸引すると、ターボ分子ポンプの吸気
口側では、水素分圧はＩ Ｘ １０ ” ｔｏｒｒ、空
気分圧は１×１０″″５〜５Ｘ１０−７ｔｏｒｒとなっ
た。
この結果、ＴｉＺｒＦｅ２は、ターボ分子ポンプの吸気
口側に富化されたＩ Ｘ １０ ” ｔｏｒｒ の水素
を選択的に吸蔵し、室温下で水素分圧がｌＸｌ０−６ｔ
ｏｒｒ以下となるまで水素を吸蔵し続けた。
口側に富化されたＩ Ｘ １０ ” ｔｏｒｒ の水素
を選択的に吸蔵し、室温下で水素分圧がｌＸｌ０−６ｔ
ｏｒｒ以下となるまで水素を吸蔵し続けた。
毎秒０．５１ｎｆ！程度の試料ガスをリーク弁６がらリ
ークさせた場合には、水素分圧は１０＝ｔｏｒｒ程度と
なって、リーク弁６を作動させない場合とほぼ同様であ
ったが、ＴｉＺｒＦｅ２による水素吸収の段階が律速と
なって試料ガスの処理速度は増大した。この場合、Ｉ
Ｎｍ３の空気の処理に要する時間は、約２００時間であ
った。
ークさせた場合には、水素分圧は１０＝ｔｏｒｒ程度と
なって、リーク弁６を作動させない場合とほぼ同様であ
ったが、ＴｉＺｒＦｅ２による水素吸収の段階が律速と
なって試料ガスの処理速度は増大した。この場合、Ｉ
Ｎｍ３の空気の処理に要する時間は、約２００時間であ
った。
真空ポンプの排気速度の大きいものを使用すれば、処理
時間が短縮されることは云うまでもない。水素吸蔵用合
金の水素含有率は、最終的に０．２重量％に達した。
時間が短縮されることは云うまでもない。水素吸蔵用合
金の水素含有率は、最終的に０．２重量％に達した。
吸蔵用合金の微粉化は観測されなかった。吸蔵された水
素は、この合金を４００℃に加熱することにより容易に
放出された。放出された水素をＺｒＭｎ２の如き中湿度
型水素吸蔵用合金に一時貯蔵して使用時に適宜放出させ
ることが可能である。
素は、この合金を４００℃に加熱することにより容易に
放出された。放出された水素をＺｒＭｎ２の如き中湿度
型水素吸蔵用合金に一時貯蔵して使用時に適宜放出させ
ることが可能である。
実施例２
０．００１ Ｃｉ／ｌｒｉ のトリチウムガスを含有す
る１気圧の水素１０ｃ４が、Ｉ Ｎｍ３の窒素雰囲気グ
ローブボックスの中へ放出された時の拡散水素ガスを、
実施例１記載の条件および装置により回収した。
る１気圧の水素１０ｃ４が、Ｉ Ｎｍ３の窒素雰囲気グ
ローブボックスの中へ放出された時の拡散水素ガスを、
実施例１記載の条件および装置により回収した。
上記の含トリチウムガスが窒素グローブボックス内に拡
散したときの、内部の放射能はＩ Ｘ １０＝ ＣＩ／
ｃｄであり、トリチウムガスの分圧は１０ ’ ｔｏｒ
ｒオーダー、水素全体としての分圧は８Ｘ １０ ”
ｔｏｒｒ程度であった。これを直接、ターボ分子ポンプ
のみで処理すると、ポンプの吸気口側の水素分圧は、お
よそｌ Ｘ １Ｏ−５ｔｏｒｒ、窒素の分圧は１０−５
〜５ Ｘ １Ｏ−７ｔｏｒｒとなった。
散したときの、内部の放射能はＩ Ｘ １０＝ ＣＩ／
ｃｄであり、トリチウムガスの分圧は１０ ’ ｔｏｒ
ｒオーダー、水素全体としての分圧は８Ｘ １０ ”
ｔｏｒｒ程度であった。これを直接、ターボ分子ポンプ
のみで処理すると、ポンプの吸気口側の水素分圧は、お
よそｌ Ｘ １Ｏ−５ｔｏｒｒ、窒素の分圧は１０−５
〜５ Ｘ １Ｏ−７ｔｏｒｒとなった。
Ｔ ＩＺ ｒ Ｆｅ ２が水素を吸蔵する速度は、実施
例１と比較して僅かに低かったが、到達真空度および処
理時間はほぼ同じであった。合金に吸蔵された水素のう
ち、トリチウムのみを使用する場合は、この合金を取り
出したのち、詳細な温度スイングによって平衡圧におけ
る同位体効果を最大限に引き出し、トリチウムを濃縮す
ることによって行なうことができる。
例１と比較して僅かに低かったが、到達真空度および処
理時間はほぼ同じであった。合金に吸蔵された水素のう
ち、トリチウムのみを使用する場合は、この合金を取り
出したのち、詳細な温度スイングによって平衡圧におけ
る同位体効果を最大限に引き出し、トリチウムを濃縮す
ることによって行なうことができる。
実施例３
実施例１記載の条件および装置を用いて、Ｉ Ｎｍ３の
アルゴンドライボックス中に拡散した１ｔｏｒｒの分圧
の水素を回収した。アルゴンの分圧は、およそ７８０
ｍｍＨｇであった。
アルゴンドライボックス中に拡散した１ｔｏｒｒの分圧
の水素を回収した。アルゴンの分圧は、およそ７８０
ｍｍＨｇであった。
補助ポンプを使用せずに、ターボ分子ポンプのみで、こ
の水素含有アルゴンガスを処理すると、ターボ分子ポン
プの吸気口側では、水素分圧はＩ Ｘ ＩＱ−３ｔｏｒ
ｒ、アルゴン分圧は２Ｘ１０−７〜Ｉ Ｘ １０＝ ｔ
ｏｒｒ となった。
の水素含有アルゴンガスを処理すると、ターボ分子ポン
プの吸気口側では、水素分圧はＩ Ｘ ＩＱ−３ｔｏｒ
ｒ、アルゴン分圧は２Ｘ１０−７〜Ｉ Ｘ １０＝ ｔ
ｏｒｒ となった。
この結果、ＴｌＺｒＦｅ２は、ターボ分子ポンプの吸気
口側に富化されたＩ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒの水素を選
択的に吸蔵し、室温下で水素分圧がＩ Ｘ １０＝ ｔ
ｏｒｒ以下となるまで水素を吸蔵し続けた。毎秒０．５
ｄ程度の試料ガスをリーク弁６からリークさせた場合に
は、試料ガスの処理速度が増大し、Ｉ Ｎｍ”のアルゴ
ンの処理時間は約２００時間となった。
口側に富化されたＩ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒの水素を選
択的に吸蔵し、室温下で水素分圧がＩ Ｘ １０＝ ｔ
ｏｒｒ以下となるまで水素を吸蔵し続けた。毎秒０．５
ｄ程度の試料ガスをリーク弁６からリークさせた場合に
は、試料ガスの処理速度が増大し、Ｉ Ｎｍ”のアルゴ
ンの処理時間は約２００時間となった。
水素吸蔵用合金の水素含有率は、最終的に０．２重量％
に達した。吸蔵された水素は、この合金を４００℃に加
熱することにより容易に放出された。加熱脱着時、アル
ゴンの放出は全く観測されず、放出ガス組成は水素がほ
ぼ１００％であった。
に達した。吸蔵された水素は、この合金を４００℃に加
熱することにより容易に放出された。加熱脱着時、アル
ゴンの放出は全く観測されず、放出ガス組成は水素がほ
ぼ１００％であった。
実施例４
真空ポンプの吸気側の真空度をＩ Ｘ’ｌ０−７ｔｏｒ
ｒとし、水素分圧が５ Ｘ １０ ’ ｔｏｒｒである
真空槽の中に粗砕したＺ ｒ ＶＦｅ合金５２を置き、
加熱脱ガス後室温まで放冷した。室温のまま１時間放置
し、これを４００℃まで再加熱すると、動的真空中でＩ
Ｘ １０−’ ｔｏｒｒの水素が発生した。
ｒとし、水素分圧が５ Ｘ １０ ’ ｔｏｒｒである
真空槽の中に粗砕したＺ ｒ ＶＦｅ合金５２を置き、
加熱脱ガス後室温まで放冷した。室温のまま１時間放置
し、これを４００℃まで再加熱すると、動的真空中でＩ
Ｘ １０−’ ｔｏｒｒの水素が発生した。
すなわち、上記真空中での水素吸蔵量は標準状態換算で
、およそ０．２ ｃ、ａ Ｈ２／ｇ合金となり、ポンプ
の吸気側で５ Ｘ １０ ＝ ｔｏｒｒの分圧の水素処
理が可能であり、排気側では１０ ＝’ ｔｏｒｒオー
ダーの水素処理で可能となる。
、およそ０．２ ｃ、ａ Ｈ２／ｇ合金となり、ポンプ
の吸気側で５ Ｘ １０ ＝ ｔｏｒｒの分圧の水素処
理が可能であり、排気側では１０ ＝’ ｔｏｒｒオー
ダーの水素処理で可能となる。
実施例５
実施例４で得られた、水素を吸蔵したＺ ｒＶＦ ｅ合
金１ｖを容量１００−の真空ライン中で２００℃に加熱
すると、およそＩ Ｘ １０＝ ｔｏｒｒの水素が発生
した。この水素を室温でＺｒＭｎ２１ Ｆに吸収させ、
これを２００℃に加熱すると、およそ１ ｔｏｒｒの水
素が発生した。この圧力は、水素を吸蔵した合金の加熱
温度を高めるか、或いは最初に装荷した合金の量を減ら
すことによって高くすることができる。
金１ｖを容量１００−の真空ライン中で２００℃に加熱
すると、およそＩ Ｘ １０＝ ｔｏｒｒの水素が発生
した。この水素を室温でＺｒＭｎ２１ Ｆに吸収させ、
これを２００℃に加熱すると、およそ１ ｔｏｒｒの水
素が発生した。この圧力は、水素を吸蔵した合金の加熱
温度を高めるか、或いは最初に装荷した合金の量を減ら
すことによって高くすることができる。
次に１ ｔｏｒｒの水素を室温でＺｒ （Ｆｌ！０７
ＭｎＯ３）２１１に吸収させると、はとんどすべての水
素が吸収される。この水素を吸収した合金を１ｒｎｌ容
量中で２００℃に加熱すると、はぼ１気圧の水素ガスを
得ることができる。水素ガスの代りに、トリチウムガス
を使用したときも、同様の結果を得た。
ＭｎＯ３）２１１に吸収させると、はとんどすべての水
素が吸収される。この水素を吸収した合金を１ｒｎｌ容
量中で２００℃に加熱すると、はぼ１気圧の水素ガスを
得ることができる。水素ガスの代りに、トリチウムガス
を使用したときも、同様の結果を得た。
図は本発明の水素捕集装置の実施例を示す断面概要図で
ある。 ２・・・ターボ分子ポンプ、６・・容器、４・・・水素
吸蔵用合金。
ある。 ２・・・ターボ分子ポンプ、６・・容器、４・・・水素
吸蔵用合金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、拡散した水素ガスを含む気体を、１気圧以下の水素
ガスを吸収しうる水素吸蔵用合金を通して真空ポンプで
処理して該真空ポンプの吸気側における前記水素ガスの
相対存在量を富化させ、この水素ガスを前記水素吸蔵用
合金に吸収させるこｋを特徴とする水素ガスを捕集する
方法。 ２、真空ポンプの吸気側に１気圧以下の水素ガスを吸収
しうる水素吸蔵用合金を収容した容器を取り付け、該容
器を通して拡散した水素ガスを含む気体を処理するよう
にしたことを特徴とする水素ガスを捕集する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140853A JPS6033201A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 水素ガスを捕集する方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140853A JPS6033201A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 水素ガスを捕集する方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033201A true JPS6033201A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH0118001B2 JPH0118001B2 (ja) | 1989-04-03 |
Family
ID=15278257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140853A Granted JPS6033201A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 水素ガスを捕集する方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033201A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012220106A1 (de) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Sicherheitssystem in einer Anlage, insbesondere einer Energieerzeugungsanlage |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154304A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Refiner for hydrogen gas |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140853A patent/JPS6033201A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154304A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Refiner for hydrogen gas |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012220106A1 (de) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Sicherheitssystem in einer Anlage, insbesondere einer Energieerzeugungsanlage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0118001B2 (ja) | 1989-04-03 |
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