JPS6086006A - 水素ガス精製方法 - Google Patents

水素ガス精製方法

Info

Publication number
JPS6086006A
JPS6086006A JP58194963A JP19496383A JPS6086006A JP S6086006 A JPS6086006 A JP S6086006A JP 58194963 A JP58194963 A JP 58194963A JP 19496383 A JP19496383 A JP 19496383A JP S6086006 A JPS6086006 A JP S6086006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
container
metal hydride
hydrogen gas
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58194963A
Other languages
English (en)
Inventor
Michiyoshi Nishizaki
西崎 倫義
Katsuhiko Yamaji
克彦 山路
Shigemasa Kawai
河合 重征
Yasushi Nakada
泰詩 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP58194963A priority Critical patent/JPS6086006A/ja
Publication of JPS6086006A publication Critical patent/JPS6086006A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水素ガス精製方法に関し、詳しくは、金属水素
化物を利用した水素ガス精製方法に関する。
一般に水素ガスは炭化水素やアンモニアの分解、或いは
水の電気分解等によって工業的に製造されているが、か
かる水素ガスはヘリウム、アルゴン等の不活性ガスのほ
か、酸素、水、窒素、−酸化炭素、二酸化炭素等、種々
の不活性ガスを含有しているため、例えば、半導体工業
、金属処理工業或いは機器分析等の分野においては、上
記の粗製水素ガスを精製した後に使用している。
水素ガスを精製するための方法は既に従来より種々知ら
れているが、近年、ある種の金属又は合金が水素ガスを
選択的に吸蔵して金属水素化物を形成し、また、この金
属水素化物がこの水素を可逆的に放出する特性を利用し
た水素ガス精製が提案されるに至っている。この方法は
、原理的には金属水素化物を充填した容器内に粗製水素
ガスを所定の加圧下に充填し、金属水素化物に水素ガス
を選択的に吸蔵させた後、容器内に金属水素化物に吸蔵
されないで残存する不純物ガスを容器がらパージさせる
ことにより除去し、この後に金属水素化物の有する水素
平衡分解圧で水素を放出させて、精製水素ガスを得るも
のである。
例えば、特開昭55−149104号公報には所定の温
度範囲において、水素平衡分解圧が低い第1の金属水素
化物とより高い第2の金属水素化物を組み合せて使用し
、先ず、所定の低温で不純物ガスを含有する水素を第1
の金属水素化物に接触させながら吸蔵させた後、金属水
素化物に吸蔵て、第1の金属水素化物から水素を放出さ
せ、このようにして精製された水素を所定の低温に冷却
した第2の金属水素化物に接触させつつ吸蔵させた後、
再び@gma金属水素化物に吸蔵されない不純物ガスを
排除し、次いで、この金属水素化物を昇温させて精製水
素を放出させ、このような操作を繰り返して、最終段の
金属水素化物から精製水素を得る方法が開示されている
しかし、この方法においては、上記したように、金属水
素化物に水素を吸蔵放出させるために、これを交互に加
熱冷却することを要し、エネルギーを大量に消費する問
題を有すると共に、各段の金属水素化物における水素平
衡分解圧が漸次高くなるので、この方法は低圧の粗製水
素から高圧の精製水素を得ることはできても、逆に高圧
の粗製水素から低圧の精製水素を得る場合には通用でき
ない問題がある。更に、異なる水素平衡分解圧を有する
金属水素化物が必要である。、一 本発明は金属水素化物を利用する水素ガスの精製におけ
る上記した問題を解決するためになされたものであって
、金属水素化物に水素を吸蔵放出させるための加熱冷却
を繰り返すことに伴う顕熱の…失を少なくし、かくして
、エネルギー消費量を少なくすると共に、高圧の粗製水
素から低圧の精製水素を得るのに好適な水素精製方法を
提供することを目的とする。
本発明の水素精製方法は、金属水素化物を少なくとも2
つの容器に充填して相互に直列に接続し、第1の容器の
第1の金属水素化物の水素平衡分解圧が第2の容器の第
2の金属水素化物の水素平衡分解圧よりも高くなるよう
に、第1の容器を第2の容器よりも高い温度に保ち、第
1の容器に粗製水素ガスを供給して水素を吸蔵させた後
不純物ガスを排除し、次いで、第1と第2の金属水素化
物の水素平衡分解圧の差によって第1の金属水素化物か
ら水素を放出させ、この水素を第2の金属水素化物に吸
蔵させた後不純物ガスを排除し、この第2の金属水素化
物からより純度の高い水素ガスを得ることを特徴とする
以下に図面に基づいて本発明を説明する。
第1図は本発明の方法を実施するのに適する装置構成の
一例を示し、容器1.2及び3にはそれぞれ同一の金属
水素化物(以下、これらを容器に対応してそれぞれMH
I、MH2及びMH3と称する。)が充填されている。
ここに、MHI、MH2及びMH3の水素平衡分解圧を
それぞれPl、P2及びP3とするとき、pl>P2>
P3となるように、各容器には熱媒管4が導かれ、所定
温度の熱媒が流通されて、各金属水素化物を所定の温度
に保つ。
最も高い温度に維持された第1の容器は、粗製水素ガス
供給弁5を介して粗製水素ガス供給管6に接続されてい
ると共に、精製水素ガス出目弁7によって隣接する第2
の容器2に連通可能に接続されており、また、パージ弁
8を介してパージガス用リザーバタンク9に接続されて
いる。第2の容器2も精製水素ガス出口弁10によって
隣接する第3の容器に連通可能に接続されていると共に
、パージ弁11を介してパージガス用リザーバタンク9
に接続されている。第3の容器3は精製水素ガス出口弁
12によって精製水素ガスリザーバタンク13に接続さ
れ、また、パージ弁14を介してパージガス用リザーバ
タンク9に接続されている。
図示した装置においては、上記第1、第2及び第3の容
器からなる系列の装置と同じ構成の容器からなる第2の
系列の装置が配設されており、対応する部材はそれぞれ
ダッシュ付き参照数字で示されている。
次に、上記の装置の作動を第2図に基づいて説明する。
第2図は金属水素化物の水素平衡分解圧曲線を示し、横
軸は絶対温度(T)の逆数、縦軸は水素平衡分解圧(P
)の対数を示す。厳密には水素平衡分解圧は、実線で示
す吸蔵圧力と破線で示す放出圧力とが多少異なり、温度
差を有する同一の金属水素化物間の水素移動は、それら
金属水素化物間の水素放出圧力と水素吸蔵圧力との差圧
によって生じるが、実際上は水素平衡分解圧の差圧によ
るとして差支えない。
従って、不純物ガスを含む粗製水素ガスを粗製水素ガス
供給管6から所定の圧力で第1の容器1に供給すると、
MHIは所定の高い圧力で水素を吸蔵し、不純物ガスは
MHIに吸蔵されないで容器内に滞留する。そこで、粗
製水素ガス供給弁5を閉じ、パージ弁8を開いて不純物
ガスを容器から排出し、この後、精製水素ガス出目弁7
を開いて第1の容器と第2の容器を連通させると、MH
2の水素平衡分解圧はM H’1のそれよりも低いので
、この差圧によってMHIは吸蔵水素を放出し、この水
素をMH2がより低い圧力で吸蔵し、尚、残存する不純
物ガスは前記と同様にMH2に吸蔵されることなく、容
器内に滞留する。従って、このようにして水素の放出吸
蔵が完了した後、第1の容器と第2の容器を連通ずる精
製水素ガス出口弁7を閉じ、第2の容器のパージ弁11
を開ければ、上記不純物ガスは第2の容器から排出され
る。
同じ操作を第3の容器3について繰り返すことにより、
MH3はより低い圧力で水素を吸蔵し、不純物ガスをこ
の容器からパージした後、精製水素ガス出口弁12を開
けば、高度に精製された水素が精製水素ガスリザーバタ
ンク13に蓄えられ、これより精製水素ガスを得ること
ができる。
容器l゛、2゛及び3゛からなる第2系列の装置につい
て半サイクル遅れで同じ操作を行えば、第1と第2の系
列の装置から精製水素ガスを連続して得ることができる
。また、−系列内の装置において容器数を増せば、得ら
れる水素ガスの精製度がそれだけ高くなることは明らか
であろう。尚、一般に第nの金属水素化物の水素放出圧
力と第(n+1)の金属水素化物の水素吸蔵圧力との差
は、容器間の圧損を考慮して0.2気圧以上あることが
好ましい。また、パージ側の圧力も各容器内の金属水素
化物の水素放出圧力よりも0.2気圧以上低いことが好
ましい。尚、上記の例では、MHI、MH2及びMH3
を同一の金属水素化物としたが、異なる種の金属水素化
物でも水素平衡分解圧が略同−であれば使用できる。
以上のように本発明の方法によれば、金属水素化物を充
填した各容器を直列に接続し、粗製水素ガス供給側のM
HIが最も高い温度を有し、MH2及びMH3がこの順
序でより低い温度を有するように保持して、金属水素化
物間の水素平衡分解圧に差圧を生ぜしめ、隣接する容器
間の水素ガスの移動をこの差圧によって行なうので、金
属水素化物を交互に加熱冷却して水素の放出吸蔵を行な
わせる場合と異なり、顕熱の損失が少なく、所要エネル
ギー量を削減することができる。更に、本発明の方法に
よれば、高圧の粗製水素ガスから低圧の精製水素ガスを
得ることができる。
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例 第1図に示した装置において、各容器に金属水素化物と
してLaNi、、oを5kgずつ充填し、各容器の有す
る熱媒管に熱媒を流通させて、第1の容器を60℃、第
2の容器を49°C1第3の容器を38℃に保持した。
第1の容器に粗製水素ガスを14気圧(絶対)で印加し
たとき、各容器間の水素平衡分解圧の差精製水素ガスリ
ザバータンク内圧力ー1.3気圧である。但し、pna
 は第n段目の容器の金属水素化物の水素吸蔵圧力、p
nd は第n段目の容器の金属水素化物の水素放出圧力
を示す。
前に説明したように、第1の容器に粗製水素ガスを14
気圧で充填し、MHIに水素を選択的に吸蔵させた後、
その5%のガスをパージした。次いで、第1の容器と第
2の容器を連通させ、第2図に示すように、MH2の水
素吸蔵圧力とMHIの水素放出圧力との差圧を利用して
、MHIには水素を放出させ、この水素をMH2に吸蔵
させた。
吸蔵完了後、5%の不純物ガスを容器からパージさせ、
第2の容器と第3の容器とを連通させた。
同様ににして、MH2に水素を放出させ、この水素を第
3の容器のMH3に吸蔵させ、その5%をパージさせた
このようにして100部の粗製水素ガスを第1の容器に
供給し、第3の容器から86部の精製水素を得ることが
でき、その取得速度は、第1と第2の系列の装置を作動
させたとき、3Nrrr/時であった。
また、粗製水素ガスとして、99.9%の純度のものを
用いたとき、精製水素ガスの純度は、第1の容器出口で
99.99%、第2の容器出口で99゜999%、第3
の容器出口では分析限界を越える高純度であって、99
.9999%以上であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するのに好適な装置構成の
例を示し、第2図は金属水素化物の温度と水素平衡分解
圧との関係を示すグラフである。 1.2及び3・・・それぞれ第1、第2及び第3の容器
、4・・・熱媒管、5・・・粗製水素ガス供給弁、6・
・・粗製水素含有供給管、7.10.12・・・精製水
素ガス出口弁、8.11.14・・・パージ弁、9・・
・パージガス用リザーバタンク、I3・・・精製水素ガ
ス用すザーバクンク。 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者 藤 沼 基 利

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属水素化物を少なくとも2つの容器に充填して
    相互に直列に接続し、第1の容器の第1の金属水素化物
    の水素平衡分解圧が第2の容器の第2の金属水素化物の
    水素平衡分解圧よりも高くなるように、第1の容器を第
    2の容器よりも高い温度に保ち、第1の容器に粗製水素
    ガスを供給して水素を吸蔵させた後不純物ガスを排除し
    、次いで、第1と第2の金属水素化物の水素平衡分解圧
    の差によって第1の金属水素化物から水素を放出させ、
    この水素を第2の金属水素化物に吸蔵させた後不純物ガ
    スを排除し、この第2の金属水素化物からより純度の高
    い水素ガスを得ることを特徴とする水素ガス精製方法。
JP58194963A 1983-10-18 1983-10-18 水素ガス精製方法 Pending JPS6086006A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58194963A JPS6086006A (ja) 1983-10-18 1983-10-18 水素ガス精製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58194963A JPS6086006A (ja) 1983-10-18 1983-10-18 水素ガス精製方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6086006A true JPS6086006A (ja) 1985-05-15

Family

ID=16333240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58194963A Pending JPS6086006A (ja) 1983-10-18 1983-10-18 水素ガス精製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6086006A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013212474A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Jfe Engineering Corp 気体分離装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983907A (ja) * 1982-11-02 1984-05-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 金属水素化物を利用した水素ガスの精製方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983907A (ja) * 1982-11-02 1984-05-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 金属水素化物を利用した水素ガスの精製方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013212474A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Jfe Engineering Corp 気体分離装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4704267A (en) Production of hydrogen from ammonia
US4529412A (en) Process for obtaining high concentration argon by pressure-swing-adsorption
US4444727A (en) Hydrogen gas purification apparatus
US4316880A (en) Process for producing carbon monoxide and hydrogen from methanol
US11273405B2 (en) Method for recovering hydrogen from biomass pyrolysis gas
SU1507206A3 (ru) Способ разделени изотопов водорода и устройство дл его осуществлени
JP2006342014A (ja) 高純度水素製造方法
US6017502A (en) Hydrogen purification using metal hydride getter material
EP0854111B1 (en) Apparatus for recovering, refining, and storing hydrogen gas
JPS6086006A (ja) 水素ガス精製方法
US4215008A (en) Rare earth-containing alloys and method for purification of hydrogen gas therewith
JPS6086007A (ja) 水素ガス精製方法
JPS6086005A (ja) 水素ガス精製方法
JPH01126203A (ja) 高純度水素ガスの製造方法
US4659554A (en) Low-energy process for separation of hydrogen isotopes
JPH049723B2 (ja)
JP3292995B2 (ja) ガスの精製方法および装置
EP0355206A1 (en) Continuous process for separating hydrogen in high purity from a gaseous hydrogen-containing mixture
JP2005289733A (ja) 熱化学法水素製造におけるヨウ化水素分解方法
JPS5953202B2 (ja) 水素ガス精製装置
JPS5978907A (ja) 水素ガス精製方法
KR102065974B1 (ko) 금속수소화물을 이용한 수소 분리 방법
JP4059663B2 (ja) 水素ガスの精製方法
JPH0531331A (ja) 水素同位体の分離方法
JPH049722B2 (ja)