JPS63201002A - 水素ガス精製装置 - Google Patents
水素ガス精製装置Info
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- JPS63201002A JPS63201002A JP62030009A JP3000987A JPS63201002A JP S63201002 A JPS63201002 A JP S63201002A JP 62030009 A JP62030009 A JP 62030009A JP 3000987 A JP3000987 A JP 3000987A JP S63201002 A JPS63201002 A JP S63201002A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は水素ガス精製装置に関する。
種々の産業分野で精製水素ガスが利用されており、例え
ば半導体工業の分野では、９９．９９９９％Ｈ２以上の
高純度水素ガスが利用されている。この種の高純度水素
ガスを得る場合、得られる該水素ガスを供給する際の圧
力等、操作制御が容易であって、また経済的であり、と
りわけ所望通りの高純度水素ガスが得られるということ
が要請される。
ば半導体工業の分野では、９９．９９９９％Ｈ２以上の
高純度水素ガスが利用されている。この種の高純度水素
ガスを得る場合、得られる該水素ガスを供給する際の圧
力等、操作制御が容易であって、また経済的であり、と
りわけ所望通りの高純度水素ガスが得られるということ
が要請される。
本発明はかかる要請に応える水素ガス精製装置に関する
ものである。
ものである。
〈従来の技術、その問題点〉
従来、水素ガス精製装置として、被精製水素ガス中の不
純ガスをモレキュラーシーブに低温吸着させる装置やバ
ラジュウム膜で精製する装置が使用されている。ところ
が、これらの従来装置には、装置自体及びその精製コス
トが高価であって、得られる精製水素ガスの圧力が低い
という問題点がある。
純ガスをモレキュラーシーブに低温吸着させる装置やバ
ラジュウム膜で精製する装置が使用されている。ところ
が、これらの従来装置には、装置自体及びその精製コス
トが高価であって、得られる精製水素ガスの圧力が低い
という問題点がある。
そこで従来新たに、上記のような問題点を改善するため
、水素吸蔵合金で精製する装置も使用されている。これ
は一般に、金属製の容器へＬａＮｉ５やＦｅＴｉ或はＭ
ｍＮｉ５等の水素吸蔵合金を装填しておき、被精製水素
ガスを該容器へ導入して水素吸蔵合金に吸蔵させ、この
際に水素吸蔵合金で不純ガスを吸着乃至置換し、しかる
後に放出させて精製水素ガスを得るというものである。
、水素吸蔵合金で精製する装置も使用されている。これ
は一般に、金属製の容器へＬａＮｉ５やＦｅＴｉ或はＭ
ｍＮｉ５等の水素吸蔵合金を装填しておき、被精製水素
ガスを該容器へ導入して水素吸蔵合金に吸蔵させ、この
際に水素吸蔵合金で不純ガスを吸着乃至置換し、しかる
後に放出させて精製水素ガスを得るというものである。
ところが、この従来装置によると実際のところ、得られ
る精製水素ガスの精製度合が充分でなく、特にその精製
度合が上記放出との関係で大きく影響されるという問題
点がある。半導体工業の分野では、ＣＨｓガス濃度をＱ
、ｏｓｐｐｍ以下にした高純度水素ガスが要求されるが
、上記従来装置では、このような高純度水素ガスを得難
いのである。
る精製水素ガスの精製度合が充分でなく、特にその精製
度合が上記放出との関係で大きく影響されるという問題
点がある。半導体工業の分野では、ＣＨｓガス濃度をＱ
、ｏｓｐｐｍ以下にした高純度水素ガスが要求されるが
、上記従来装置では、このような高純度水素ガスを得難
いのである。
〈発明が解決しようとする問題点、その解決手段〉
本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決して、前述し
た要請に応える、改良された水素ガス精製装置を提供す
るものである。
た要請に応える、改良された水素ガス精製装置を提供す
るものである。
しかして本発明者らは、上記観点で鋭意研究した結果、
次のようなｌ）〜３）の意外な事実を発見した。
次のようなｌ）〜３）の意外な事実を発見した。
ｌ）鉄や銅等の金属容器に水素吸蔵合金を装填しておき
、該容器に被精製水素ガスを導入して水素吸蔵合金に吸
蔵させ、しかる後に放出させると、該放出にともなって
水素ガス中の例えばＣＨｓガス濃度は次第に低下するが
、ある程度まで低下すると、それ以上にはＣＨａガス濃
度が低下しなくなって【７まうこと。
、該容器に被精製水素ガスを導入して水素吸蔵合金に吸
蔵させ、しかる後に放出させると、該放出にともなって
水素ガス中の例えばＣＨｓガス濃度は次第に低下するが
、ある程度まで低下すると、それ以上にはＣＨａガス濃
度が低下しなくなって【７まうこと。
２）上記１）の段階で放出を中断し、その後に再び放出
させると、該放出当初は水素ガス中のＣＨａガス濃度が
異常に高くなってしまうこと。
させると、該放出当初は水素ガス中のＣＨａガス濃度が
異常に高くなってしまうこと。
３）上記２）の段階で放出を続けると、該放出にともな
って水素ガス中のＣＨａガス濃度は次第に低下するが、
ある程度まで低下すると、１）と同様、それ以上にはＣ
Ｈａガス濃度が低下しなくなってしまうこと。
って水素ガス中のＣＨａガス濃度は次第に低下するが、
ある程度まで低下すると、１）と同様、それ以上にはＣ
Ｈａガス濃度が低下しなくなってしまうこと。
そこで本発明者らは、更に追究した結果、上記ｌ）〜３
）の主原因がいずれも、水素吸蔵合金を装填しておいた
金属容器それ自体にあり、該容器として内周面が非金属
の稠密質で形成されたものを適用すると、上記１）や３
）の場合にはＣＨａガスをほぼ完全に無くすことができ
、また上記２）の場合にはＣＨａガス濃度の上昇を無視
できる程度に抑え得ることを見出したのである。
）の主原因がいずれも、水素吸蔵合金を装填しておいた
金属容器それ自体にあり、該容器として内周面が非金属
の稠密質で形成されたものを適用すると、上記１）や３
）の場合にはＣＨａガスをほぼ完全に無くすことができ
、また上記２）の場合にはＣＨａガス濃度の上昇を無視
できる程度に抑え得ることを見出したのである。
すなわち本発明は、
内周面が非金属の稠密質で形成された容器に水素吸蔵合
金が装填されており、被精製水素ガスを該容器へ導入し
て水素吸蔵合金に吸蔵させ、しかる後に放出させて高純
度水素ガスを得るように構成してなる水素ガス精製装置
に係る。
金が装填されており、被精製水素ガスを該容器へ導入し
て水素吸蔵合金に吸蔵させ、しかる後に放出させて高純
度水素ガスを得るように構成してなる水素ガス精製装置
に係る。
以下、図面に基いて本発明の構成を更に詳細に説明する
。
。
〈実施例、その作用〉
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図である。金
属容器１１の内周面に稠密質であるガラス２１が被覆さ
れており、ガラス２１で囲繞される内部に水素吸蔵合金
３１が装填されている。そして、金属容器１１の外周に
は熱媒体の流通可能なジャケット４１が周設されており
、その頂部には水素ガスの出入口５１が開設されていて
、該出入口５１にはバルブ６１を介在する水素ガスの導
入系統７１とバルブ６２を介在する水素ガスの放出系統
７２が接続されている。
属容器１１の内周面に稠密質であるガラス２１が被覆さ
れており、ガラス２１で囲繞される内部に水素吸蔵合金
３１が装填されている。そして、金属容器１１の外周に
は熱媒体の流通可能なジャケット４１が周設されており
、その頂部には水素ガスの出入口５１が開設されていて
、該出入口５１にはバルブ６１を介在する水素ガスの導
入系統７１とバルブ６２を介在する水素ガスの放出系統
７２が接続されている。
例えば、ジャケラ）４１へ冷却用熱媒体を流通させた状
態で、導入系統７１から被精製水素ガスを導入して水素
吸蔵合金３１に吸蔵させ、しかる後、必要に応じて適宜
に、ジャケラ）４１へ加熱用熱媒体を流通させて水素吸
蔵合金３１から精製水素ガスを放出させ、該精製水素ガ
スを放出系統７１から取り出すという構成である。
態で、導入系統７１から被精製水素ガスを導入して水素
吸蔵合金３１に吸蔵させ、しかる後、必要に応じて適宜
に、ジャケラ）４１へ加熱用熱媒体を流通させて水素吸
蔵合金３１から精製水素ガスを放出させ、該精製水素ガ
スを放出系統７１から取り出すという構成である。
第２図は本発明の他の一実施例を示す要部断面図である
。一端に水素ガスの入口５２が開設され、また他端に水
素ガスの出口５３が開設された円筒形のガラス容器２２
内に水素吸蔵合金３２が装填されている。そして、入口
５２にはバルブ６３を介在する取り外し可能な水素ガス
の導入系統７３が接続され、また出口５３にはバルブ６
４を介在する取り外し可能な水素ガスの放出系統７４が
接続されている。
。一端に水素ガスの入口５２が開設され、また他端に水
素ガスの出口５３が開設された円筒形のガラス容器２２
内に水素吸蔵合金３２が装填されている。そして、入口
５２にはバルブ６３を介在する取り外し可能な水素ガス
の導入系統７３が接続され、また出口５３にはバルブ６
４を介在する取り外し可能な水素ガスの放出系統７４が
接続されている。
例えば、常温下で、導入系統７３から被精製水素ガスを
ガラス容器２２内へ導入して水素吸蔵合金３２に吸蔵さ
せ、しかる後、必要に応じて適宜に、ガラス容器２２を
別に用意する電気ヒータ等で加熱して水素吸蔵合金３２
から精製水素ガスを放出させ、該精製水素ガスを放出系
統７４かち取り出すという構成である。
ガラス容器２２内へ導入して水素吸蔵合金３２に吸蔵さ
せ、しかる後、必要に応じて適宜に、ガラス容器２２を
別に用意する電気ヒータ等で加熱して水素吸蔵合金３２
から精製水素ガスを放出させ、該精製水素ガスを放出系
統７４かち取り出すという構成である。
本発明において肝要な点は、水素吸蔵合金を装填する容
器として、その内周面が非金属の稠密質、例えばガラス
やセラミック等で形成された容器を使用する処にあり、
本発明は該容器の構造や形状等を特に限定するものでは
ない０図示した実施例は本発明の好適例である。
器として、その内周面が非金属の稠密質、例えばガラス
やセラミック等で形成された容器を使用する処にあり、
本発明は該容器の構造や形状等を特に限定するものでは
ない０図示した実施例は本発明の好適例である。
第３図は、前述した第１図の装置を使用した場合と（図
中実施例）、該第１図においてガラス２１が被覆されて
いない装置を使用した場合とで（図中比較例）、水素吸
蔵合金から精製水素ガスを放出させたときの該精製水素
ガス中のＣＨｓガス濃度をガスクロマトグラフィーによ
り測定した結果を例示するグラフである。各側でともに
、被精製水素ガスとして一般工業用水素ガス（９９，９
９％Ｈ２）を、また金属容器として５ＵＳ３０４製のも
のを、更に水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ４．ａＦｅ Ｏ
，６の粉末状物（平均径１〜３ ａｍ）をそれぞれ使用
している。この第３図からも明らかなように、放出開始
当初は、例えば被精製水素ガス中のＣＨ４ガスが容器内
空間で結果的に儂縮されて残存するため、放出した精製
水素ガス中のＣＨａガス濃度は高くなっているが、放出
にともなってそれは次第に低下し、実施例の場合にはＯ
ｐｐｍにまでなっている。対して比較例の場合にはＯ，
ｌｐｐｍ程度で止まり、それ以上にはＣＨａガス濃度が
低下していない［前述した１）に相当する］、また、途
中で放出を２５時間中断して再び精製水素ガスを放出さ
せると（図中ａ）、その放出再開当初、各側でともに、
ＣＨａガス濃度は高くなっているが、実施例の場合には
それが０．Ｏ５ｐｐｍ程度である。
中実施例）、該第１図においてガラス２１が被覆されて
いない装置を使用した場合とで（図中比較例）、水素吸
蔵合金から精製水素ガスを放出させたときの該精製水素
ガス中のＣＨｓガス濃度をガスクロマトグラフィーによ
り測定した結果を例示するグラフである。各側でともに
、被精製水素ガスとして一般工業用水素ガス（９９，９
９％Ｈ２）を、また金属容器として５ＵＳ３０４製のも
のを、更に水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ４．ａＦｅ Ｏ
，６の粉末状物（平均径１〜３ ａｍ）をそれぞれ使用
している。この第３図からも明らかなように、放出開始
当初は、例えば被精製水素ガス中のＣＨ４ガスが容器内
空間で結果的に儂縮されて残存するため、放出した精製
水素ガス中のＣＨａガス濃度は高くなっているが、放出
にともなってそれは次第に低下し、実施例の場合にはＯ
ｐｐｍにまでなっている。対して比較例の場合にはＯ，
ｌｐｐｍ程度で止まり、それ以上にはＣＨａガス濃度が
低下していない［前述した１）に相当する］、また、途
中で放出を２５時間中断して再び精製水素ガスを放出さ
せると（図中ａ）、その放出再開当初、各側でともに、
ＣＨａガス濃度は高くなっているが、実施例の場合には
それが０．Ｏ５ｐｐｍ程度である。
対して比較例の場合には０．３ｐｐｍ程度にまでなって
いる［前述した２）に相当する］。そして、更に放出を
続けると、実施例の場合には直ちにＯｐｐｍになってし
まう。対して比較例の場合には０．ｌｐｐｍ程度まで低
下するだけで、それ以上にはＣＨａガス濃度が低下して
いない［前述した３）に相当する］。
いる［前述した２）に相当する］。そして、更に放出を
続けると、実施例の場合には直ちにＯｐｐｍになってし
まう。対して比較例の場合には０．ｌｐｐｍ程度まで低
下するだけで、それ以上にはＣＨａガス濃度が低下して
いない［前述した３）に相当する］。
本発明に係る精製装置を使用すれば、例えば半導体工業
で要求されるような高純度水素カスをも供給し得るので
ある。
で要求されるような高純度水素カスをも供給し得るので
ある。
〈発明の効果〉
以上説明した通りであるから、本発明には、水素吸蔵合
金を使用するため、得られる精製水素ガスを供給する際
の圧力等、操作制御が容易であって、また経済的であり
、とりわけ、該水素吸蔵合金を装填する容器としてその
内周面が非金属の稠密質で形成されたものを使用するた
め、極めて高純度の水素ガスを得ることができるという
効果がある。
金を使用するため、得られる精製水素ガスを供給する際
の圧力等、操作制御が容易であって、また経済的であり
、とりわけ、該水素吸蔵合金を装填する容器としてその
内周面が非金属の稠密質で形成されたものを使用するた
め、極めて高純度の水素ガスを得ることができるという
効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図は
本発明の他の一実施例を示す要部断面図、第３図は本発
明による場合も含めて水素吸蔵合金からの精製水素ガス
放出に対する該水素ガス中のＣＨａガス濃度を例示する
グラフである。 １１・・金属容器、２１・ｅガラス ２２・・ガラス容器 ３１．３２−・水素吸蔵合金 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 岩谷産業株式会社 代理人 弁理士 入 山 宏 正 図面玉ｒ）ｆ 第１図
本発明の他の一実施例を示す要部断面図、第３図は本発
明による場合も含めて水素吸蔵合金からの精製水素ガス
放出に対する該水素ガス中のＣＨａガス濃度を例示する
グラフである。 １１・・金属容器、２１・ｅガラス ２２・・ガラス容器 ３１．３２−・水素吸蔵合金 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 岩谷産業株式会社 代理人 弁理士 入 山 宏 正 図面玉ｒ）ｆ 第１図
Claims (1)
- １、内周面が非金属の稠密質で形成された容器に水素吸
蔵合金が装填されており、被精製水素ガスを該容器へ導
入して水素吸蔵合金に吸蔵させ、しかる後に放出させて
高純度水素ガスを得るように構成してなる水素ガス精製
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62030009A JPH07102961B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 水素ガス精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62030009A JPH07102961B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 水素ガス精製装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201002A true JPS63201002A (ja) | 1988-08-19 |
| JPH07102961B2 JPH07102961B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=12291873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62030009A Expired - Lifetime JPH07102961B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 水素ガス精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07102961B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090159258A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Kiyoshi Handa | Internal Gas Warming For High Pressure Gas Storage Cylinders With Metal Liners |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140302A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-20 | Iwatani & Co | 水素吸蔵容器 |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP62030009A patent/JPH07102961B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140302A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-20 | Iwatani & Co | 水素吸蔵容器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090159258A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Kiyoshi Handa | Internal Gas Warming For High Pressure Gas Storage Cylinders With Metal Liners |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07102961B2 (ja) | 1995-11-08 |
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