JPS6321311Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6321311Y2 JPS6321311Y2 JP1982190985U JP19098582U JPS6321311Y2 JP S6321311 Y2 JPS6321311 Y2 JP S6321311Y2 JP 1982190985 U JP1982190985 U JP 1982190985U JP 19098582 U JP19098582 U JP 19098582U JP S6321311 Y2 JPS6321311 Y2 JP S6321311Y2
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- JP
- Japan
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- gas
- low
- temperature
- raw material
- adsorption cylinder
- 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.)
- Expired
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
本考案は所定純度以上に精製されたH2ガス中
の不純物を低温吸着によつて除去し、半導体用等
に使用出来る純度までH2ガスを精製する低温精
製装置に関するものである。 一般にH2に含有されているO2・H2O等の不純
物を除去して高純度（例えば99.9999％以上）の
H2に精製する場合には、公知の方法で所定の純
度（例えば99.9％以上）までH2を精製した後、
CO2・H2O等を除去し更にこれを冷却し、この冷
却したH2を液化ガスによつて冷却した吸着剤中
を通過させ、不純物を低温吸着によつて除去し精
製している。 ところで原料H2の冷却は、吸着剤を冷却した
液化ガスより発生する低温ガス、或いは不純物を
吸着除去された精製低温H2の冷熱回収によつて
冷却し、これを冷却した吸着剤に通しているが、
冷却の程度が不充分であつたり、冷熱回収が充分
に行なわれない等の不都合があつた。 本考案は上記の事情に鑑み、液化ガスの冷熱を
効率よく回収するとともに、吸着筒に導入される
原料ガスも充分に冷却され不純物が能率よく除去
されるガス低温精製装置を提供することを目的と
するもので、液化ガスが蒸発した低温ガスおよび
吸着筒より出る精製低温ガスによつて原料ガスを
冷却し、この冷却した原料ガスをさらに吸着筒を
巻いて液化ガス中に浸漬された蛇管を通して冷却
し、液化ガスの沸騰によつて二重缶内を撹拌して
伝熱をよくし、吸着剤および原料ガスの温度を液
化ガスの温度近くまで降下せしめ、低温吸着を効
率よく行なわせるものである。 以下本考案を図面を参照して説明する。 第１図ないし第３図は、本考案に係るガス低温
精製装置の一実施例を示すもので、図中符号１は
モレキユラシーブ等の吸着剤が充填されている吸
着筒である。この吸着筒の外側には二重缶２が設
けられている。この二重缶２には液体窒素（Ｌ−
N2）を導入する導入管３と蒸発した低温ガス窒
素（Ｇ−N2）を導出する導管４が設けられてい
る。この導管４は、予冷器５に連結されている。
また上記予冷器５には上記導管４によつて導入さ
れ、冷熱回収されたＧ−N2を排出する排出管６
と所定純度以上の原料H2を導入する導入管７お
よび予冷された原料H2を導出する導管８が設け
られている。上記導管８は、回収熱交換器９に連
結されている。この回収熱交換器９には、吸着筒
１より導出される低温精製H2を導入する導管１
０、冷熱回収された精製H2を製品として導出す
る導出管１１および導管８により導入された精製
低温H2によつて冷却された原料H2を導出する導
管１２が設けられている。この導管１２は、上記
二重缶２内部に上記吸着筒１を巻いて設けられた
蛇管１３に連結され、蛇管１３は導管１４を介し
て上記吸着筒１に連結されている。 上記予冷器５、回収熱交換器９、吸着筒１、二
重缶２、蛇管１３およびこれらを連結する配管
は、真空断熱容器１５内に収納されている。 次に以上のように構成された本考案に係るガス
低温精製装置の作用を説明する。 先ずＬ−N2を導入管３より二重缶２内に導入
貯溜し、吸着筒１を外側より冷却する。吸着筒１
内に充填されているモレキユラシーブは間接冷却
されて低温となる。同時に二重缶２内のＬ−N2
は蒸発し、発生した低温Ｇ−N2は、導管４によ
り予冷器５に導かれ導入管７より導入される原料
H2を予冷する。蒸発して減少した二重缶２内の
Ｌ−N2は導管３より補給される。予冷された原
料H2は導管８によつて回収熱交換器９に導かれ、
吸着筒１より導管１０に導かれる精製低温H2に
よつて冷却される。冷熱が回収され昇温した精製
H2は、製品として導管１１により取出される。
上記回収熱交換器９によつて冷却された原料H2
は、導管１２によつて蛇管１３に導かれる。蛇管
１３は、吸着筒１を巻いてＬ−N2中に浸漬され
ているので、蛇管１３内を通る原料H2の流速は
比較的早く、また二重缶２内のＬ−N2は蛇管１
３面より沸騰するので、吸着筒１の外周は激しく
撹拌されるＬ−N2によつて冷却され、境膜抵抗
は小さくなり、蛇管１３内を通る原料H2および
吸着筒は効率よく冷却され吸着筒径を大きくする
ことができる。このようにＬ−N2に近い温度ま
で冷却された原料H2を周囲を気泡で撹拌された
Ｌ−N2で冷却されている吸着筒１に通過させる
ので、充分低温下において吸着が行なわれ純度の
高い精製H2が得られる。 また、第４図および第５図は、本考案に係るガ
ス低温精製装置の他の例を示すもので、吸着筒１
を複数（図では２本）としてこれらの周囲に二重
缶２を設けたものである。その他の部分は第２
図、第３図と同じで、同一部分には同一符号を付
してその説明を省略する。上記吸着筒１…は直列
或いは並列いずれかを適宜選択され装置がつくら
れる。 なお上記説明において原料ガスはH2としたが
Ar、He等の精製にも使用出来る。また液化ガス
はＬ−N2の他液体空気、Ｌ−O2等、吸着剤はモ
レキユラシーブの他、通常のゼオライト活性炭お
よびこれらの混合物等が使用される。 次に本考案の装置による実験例を示す。 第１図のフローを用いて99.9％のH2を原料と
してモレキユラシーブ吸着によるH2ガスの低温
精製を行なつた。各部分の温度その他は次表のよ
うであつた。
の不純物を低温吸着によつて除去し、半導体用等
に使用出来る純度までH2ガスを精製する低温精
製装置に関するものである。 一般にH2に含有されているO2・H2O等の不純
物を除去して高純度（例えば99.9999％以上）の
H2に精製する場合には、公知の方法で所定の純
度（例えば99.9％以上）までH2を精製した後、
CO2・H2O等を除去し更にこれを冷却し、この冷
却したH2を液化ガスによつて冷却した吸着剤中
を通過させ、不純物を低温吸着によつて除去し精
製している。 ところで原料H2の冷却は、吸着剤を冷却した
液化ガスより発生する低温ガス、或いは不純物を
吸着除去された精製低温H2の冷熱回収によつて
冷却し、これを冷却した吸着剤に通しているが、
冷却の程度が不充分であつたり、冷熱回収が充分
に行なわれない等の不都合があつた。 本考案は上記の事情に鑑み、液化ガスの冷熱を
効率よく回収するとともに、吸着筒に導入される
原料ガスも充分に冷却され不純物が能率よく除去
されるガス低温精製装置を提供することを目的と
するもので、液化ガスが蒸発した低温ガスおよび
吸着筒より出る精製低温ガスによつて原料ガスを
冷却し、この冷却した原料ガスをさらに吸着筒を
巻いて液化ガス中に浸漬された蛇管を通して冷却
し、液化ガスの沸騰によつて二重缶内を撹拌して
伝熱をよくし、吸着剤および原料ガスの温度を液
化ガスの温度近くまで降下せしめ、低温吸着を効
率よく行なわせるものである。 以下本考案を図面を参照して説明する。 第１図ないし第３図は、本考案に係るガス低温
精製装置の一実施例を示すもので、図中符号１は
モレキユラシーブ等の吸着剤が充填されている吸
着筒である。この吸着筒の外側には二重缶２が設
けられている。この二重缶２には液体窒素（Ｌ−
N2）を導入する導入管３と蒸発した低温ガス窒
素（Ｇ−N2）を導出する導管４が設けられてい
る。この導管４は、予冷器５に連結されている。
また上記予冷器５には上記導管４によつて導入さ
れ、冷熱回収されたＧ−N2を排出する排出管６
と所定純度以上の原料H2を導入する導入管７お
よび予冷された原料H2を導出する導管８が設け
られている。上記導管８は、回収熱交換器９に連
結されている。この回収熱交換器９には、吸着筒
１より導出される低温精製H2を導入する導管１
０、冷熱回収された精製H2を製品として導出す
る導出管１１および導管８により導入された精製
低温H2によつて冷却された原料H2を導出する導
管１２が設けられている。この導管１２は、上記
二重缶２内部に上記吸着筒１を巻いて設けられた
蛇管１３に連結され、蛇管１３は導管１４を介し
て上記吸着筒１に連結されている。 上記予冷器５、回収熱交換器９、吸着筒１、二
重缶２、蛇管１３およびこれらを連結する配管
は、真空断熱容器１５内に収納されている。 次に以上のように構成された本考案に係るガス
低温精製装置の作用を説明する。 先ずＬ−N2を導入管３より二重缶２内に導入
貯溜し、吸着筒１を外側より冷却する。吸着筒１
内に充填されているモレキユラシーブは間接冷却
されて低温となる。同時に二重缶２内のＬ−N2
は蒸発し、発生した低温Ｇ−N2は、導管４によ
り予冷器５に導かれ導入管７より導入される原料
H2を予冷する。蒸発して減少した二重缶２内の
Ｌ−N2は導管３より補給される。予冷された原
料H2は導管８によつて回収熱交換器９に導かれ、
吸着筒１より導管１０に導かれる精製低温H2に
よつて冷却される。冷熱が回収され昇温した精製
H2は、製品として導管１１により取出される。
上記回収熱交換器９によつて冷却された原料H2
は、導管１２によつて蛇管１３に導かれる。蛇管
１３は、吸着筒１を巻いてＬ−N2中に浸漬され
ているので、蛇管１３内を通る原料H2の流速は
比較的早く、また二重缶２内のＬ−N2は蛇管１
３面より沸騰するので、吸着筒１の外周は激しく
撹拌されるＬ−N2によつて冷却され、境膜抵抗
は小さくなり、蛇管１３内を通る原料H2および
吸着筒は効率よく冷却され吸着筒径を大きくする
ことができる。このようにＬ−N2に近い温度ま
で冷却された原料H2を周囲を気泡で撹拌された
Ｌ−N2で冷却されている吸着筒１に通過させる
ので、充分低温下において吸着が行なわれ純度の
高い精製H2が得られる。 また、第４図および第５図は、本考案に係るガ
ス低温精製装置の他の例を示すもので、吸着筒１
を複数（図では２本）としてこれらの周囲に二重
缶２を設けたものである。その他の部分は第２
図、第３図と同じで、同一部分には同一符号を付
してその説明を省略する。上記吸着筒１…は直列
或いは並列いずれかを適宜選択され装置がつくら
れる。 なお上記説明において原料ガスはH2としたが
Ar、He等の精製にも使用出来る。また液化ガス
はＬ−N2の他液体空気、Ｌ−O2等、吸着剤はモ
レキユラシーブの他、通常のゼオライト活性炭お
よびこれらの混合物等が使用される。 次に本考案の装置による実験例を示す。 第１図のフローを用いて99.9％のH2を原料と
してモレキユラシーブ吸着によるH2ガスの低温
精製を行なつた。各部分の温度その他は次表のよ
うであつた。
【表】
以上のように外部に取出されるH2は11.1℃、
N2は20℃で、Ｌ−N2の冷熱は回収されている。
また吸着筒に導入されるH2は、Ｌ−N2近くまで
冷却され、かつ吸着筒は撹拌されているＬ−N2
によつて冷却されているので、充分低温下の吸着
が行なわれている。 以上述べたように本考案に係るガス低温精製装
置は、冷熱を効率よく回収するようになつている
が、特に吸着筒の周囲に二重缶が設けられ、この
中に吸着筒を巻いて蛇管が設けられ、この蛇管を
通つてＬ−N2近くまで冷却されたH2が上記吸着
筒に導入されるようになつているので、蛇管によ
る二重缶内の撹拌効果によつて、原料H2および
吸着筒内が極めて効率よく冷却され、充分低温下
の低温精製を可能とするものである。
N2は20℃で、Ｌ−N2の冷熱は回収されている。
また吸着筒に導入されるH2は、Ｌ−N2近くまで
冷却され、かつ吸着筒は撹拌されているＬ−N2
によつて冷却されているので、充分低温下の吸着
が行なわれている。 以上述べたように本考案に係るガス低温精製装
置は、冷熱を効率よく回収するようになつている
が、特に吸着筒の周囲に二重缶が設けられ、この
中に吸着筒を巻いて蛇管が設けられ、この蛇管を
通つてＬ−N2近くまで冷却されたH2が上記吸着
筒に導入されるようになつているので、蛇管によ
る二重缶内の撹拌効果によつて、原料H2および
吸着筒内が極めて効率よく冷却され、充分低温下
の低温精製を可能とするものである。
第１図ないし第３図は本考案に係るガス低温精
製装置の一実施例を示すもので、第１図はフロー
を示す図、第２図は、装置の真空断熱容器内の配
置を示す図、第３図は第２図の−線視した断
面図、第４図および第５図は吸着筒が複数となつ
ている場合を示す図で、第４図は真空断熱容器内
の配置を示す図、第５図は、第４図の−線視
した断面図である。 １……吸着筒、２……二重缶、３……Ｌ−N2
導入管、４……導管、５……予冷器、６……排出
管、７……原料導入管、８……導管、９……回収
熱交換器、１０……導管、１１……製品導出管、
１２……導管、１３……蛇管、１４……導管、１
５……真空断熱容器。
製装置の一実施例を示すもので、第１図はフロー
を示す図、第２図は、装置の真空断熱容器内の配
置を示す図、第３図は第２図の−線視した断
面図、第４図および第５図は吸着筒が複数となつ
ている場合を示す図で、第４図は真空断熱容器内
の配置を示す図、第５図は、第４図の−線視
した断面図である。 １……吸着筒、２……二重缶、３……Ｌ−N2
導入管、４……導管、５……予冷器、６……排出
管、７……原料導入管、８……導管、９……回収
熱交換器、１０……導管、１１……製品導出管、
１２……導管、１３……蛇管、１４……導管、１
５……真空断熱容器。
Claims (1)
- 導入された原料ガス中の不純物を吸着除去する
吸着剤が充填され、外周部に冷却用液化ガスが貯
留される二重缶が設けられた吸着筒と、上記二重
缶内で気化した低温ガスによつて原料ガスを冷却
する予冷器と、この予冷器において冷却された原
料ガスを上記吸着筒より出る低温精製ガスによつ
て冷却する回収熱交換器と、上記回収熱交換器よ
り出た原料ガスをさらに冷却して上記吸着筒に送
入する、上記二重缶内に上記吸着筒を巻いて設け
られた蛇管とを真空断熱容器内に収納してなるガ
ス低温精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19098582U JPS5993729U (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | ガス低温精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19098582U JPS5993729U (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | ガス低温精製装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5993729U JPS5993729U (ja) | 1984-06-26 |
| JPS6321311Y2 true JPS6321311Y2 (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=30411376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19098582U Granted JPS5993729U (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | ガス低温精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5993729U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929654U (ja) * | 1972-06-19 | 1974-03-14 |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP19098582U patent/JPS5993729U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929654U (ja) * | 1972-06-19 | 1974-03-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5993729U (ja) | 1984-06-26 |
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