JPS63303802A - 二重格納型水素精製器 - Google Patents
二重格納型水素精製器Info
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- JPS63303802A JPS63303802A JP13625487A JP13625487A JPS63303802A JP S63303802 A JPS63303802 A JP S63303802A JP 13625487 A JP13625487 A JP 13625487A JP 13625487 A JP13625487 A JP 13625487A JP S63303802 A JPS63303802 A JP S63303802A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/501—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0405—Purification by membrane separation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は二重格納型水素精製器に関し、特にパラジウム
水素精製器本体を格納容器で格納した二重格納水素精製
器に係わる。
水素精製器本体を格納容器で格納した二重格納水素精製
器に係わる。
周知の如く、不純物を含んだ水素同位体ガス（水素、重
水素、トリチウム）の精製法としては、高温ゲッタ法、
低温吸着法及びパラジウム合金膜法等ある。ここで、高
温ゲッタ法や低温吸着法の場合は、各々ゲッタ材又は高
温ゲッタ本体の定期的交換、吸着剤の再生又は交換が不
可欠である。
水素、トリチウム）の精製法としては、高温ゲッタ法、
低温吸着法及びパラジウム合金膜法等ある。ここで、高
温ゲッタ法や低温吸着法の場合は、各々ゲッタ材又は高
温ゲッタ本体の定期的交換、吸着剤の再生又は交換が不
可欠である。
また、両者の場合とも不純物の完全除去は困難であり、
特に希ガス成分であるヘリウムの除去は不可能である。
特に希ガス成分であるヘリウムの除去は不可能である。
一方、パラジウムラム合金膜法はパラジウムが水素同位
体ガスのみを選択的に吸収し透過させる特性をもつこと
を利用したものであり、次に述べる長所をもつ精製法で
ある。■ヘリウムを初めとする全ての不純物の完全除去
が可能であること。■不純物と水素同位体ガスとの分離
が連続運転で行なえること。■パラジウム合金膜の定期
的な再生や交換を必要としない侶と等。そして、上記精
製法の目的特に放射性同位元素であるトリチウムを含む
水素混合ガス精製に応用する時にもっとも適した方法の
一つである。
体ガスのみを選択的に吸収し透過させる特性をもつこと
を利用したものであり、次に述べる長所をもつ精製法で
ある。■ヘリウムを初めとする全ての不純物の完全除去
が可能であること。■不純物と水素同位体ガスとの分離
が連続運転で行なえること。■パラジウム合金膜の定期
的な再生や交換を必要としない侶と等。そして、上記精
製法の目的特に放射性同位元素であるトリチウムを含む
水素混合ガス精製に応用する時にもっとも適した方法の
一つである。
ところで、上記パラジウム合金膜を使用した水素精製器
（パラジウム合金膿水素精製器）の今後の用途としては
、核融合炉における排気ガス中よりの水素同位体の精製
回収、重水炉又は軽水炉からのトリチウム回収及び再処
理トリチウムの回収の分野が考えられる。即ち、工業的
純水素製造以外にトリチウム精製・製造への応用である
。 第３図は、上記パラジウム合金膜を使用した従来の
水素精製器である。
（パラジウム合金膿水素精製器）の今後の用途としては
、核融合炉における排気ガス中よりの水素同位体の精製
回収、重水炉又は軽水炉からのトリチウム回収及び再処
理トリチウムの回収の分野が考えられる。即ち、工業的
純水素製造以外にトリチウム精製・製造への応用である
。 第３図は、上記パラジウム合金膜を使用した従来の
水素精製器である。
図中の１は、パラジウム（Ｐｄ）膜拡散器である。この
拡散器１の一端側には供給ガス人口２及びブリードガス
出口３が設けられ、かつ他端には透、過ガス出口４が設
けられている。前記拡散器１の内部には、多数のパラジ
ウム合金膜管５が設けられている。前記拡散器１の周囲
には、該拡散器１を加熱する電気炉６が設けられている
。
拡散器１の一端側には供給ガス人口２及びブリードガス
出口３が設けられ、かつ他端には透、過ガス出口４が設
けられている。前記拡散器１の内部には、多数のパラジ
ウム合金膜管５が設けられている。前記拡散器１の周囲
には、該拡散器１を加熱する電気炉６が設けられている
。
こうした構造の水素精製器において、前記拡散器１は電
気炉６により所要運転温度（２００〜４００℃）まで加
熱される。このように加熱した状態で、供給ガス人口２
より供給された不純物を含んだ供給ガスのうち水素同位
体ガスは前記パラジウム合金膜管５により選択的に透過
され、透過ガス出口４より９９．９９〜９９．９９９９
％以上の純度で回収される。また、透過されなかった水
素同位体ガス及び不純物は、ブリードガス出口３より排
出される。
気炉６により所要運転温度（２００〜４００℃）まで加
熱される。このように加熱した状態で、供給ガス人口２
より供給された不純物を含んだ供給ガスのうち水素同位
体ガスは前記パラジウム合金膜管５により選択的に透過
され、透過ガス出口４より９９．９９〜９９．９９９９
％以上の純度で回収される。また、透過されなかった水
素同位体ガス及び不純物は、ブリードガス出口３より排
出される。
しかしながら、従来の水素精製器によれば、次に述べる
問題点を有する。即ち、一般に水素同位体ガスは、高温
状態で金属を透過（特に１００℃以上になると顕著）す
る性質を有し、高温で使用されるＰＣ１１ｍ拡散器１に
おいては水素同位体ガスが器壁等透過し、外部環境へ放
散される。
問題点を有する。即ち、一般に水素同位体ガスは、高温
状態で金属を透過（特に１００℃以上になると顕著）す
る性質を有し、高温で使用されるＰＣ１１ｍ拡散器１に
おいては水素同位体ガスが器壁等透過し、外部環境へ放
散される。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、Ｐｄ膜拡散
器を透過した水素同位体ガスが外部環境へ放散するのを
防止でき、トリチウム等の放射性同位元素の取り扱いが
容易な二重格納型水素精製器を提供することを目的とす
る。
器を透過した水素同位体ガスが外部環境へ放散するのを
防止でき、トリチウム等の放射性同位元素の取り扱いが
容易な二重格納型水素精製器を提供することを目的とす
る。
本発明は、パラジウム水素精製器本体（Ｐｄ膜拡散器）
と、この水素精製器本体を格納する格納容器とからなり
、前記格納容器を真空引き又はガスパージすることを特
徴とし、水素同位体ガスが外部環境へ放散するのを防止
し、放射性同位元素の取り扱いを容易にした。
と、この水素精製器本体を格納する格納容器とからなり
、前記格納容器を真空引き又はガスパージすることを特
徴とし、水素同位体ガスが外部環境へ放散するのを防止
し、放射性同位元素の取り扱いを容易にした。
本発明によれば、水素同位体ガスが外部環境へ放散する
のを防止できる。従って、トリチウム等の放射性同位元
素の取り扱いが容易になる。
のを防止できる。従って、トリチウム等の放射性同位元
素の取り扱いが容易になる。
以下、本発明の実施例を第１図（実施例１）、第２図（
実施例２）を参照して説明する。但し、従来と同部材は
同符号を付して説明を省略する。
実施例２）を参照して説明する。但し、従来と同部材は
同符号を付して説明を省略する。
また、パラジウム合金膜管は図示しないが、その精製シ
ステムは従来と同様である。
ステムは従来と同様である。
実施例１
図中の１１は、Ｐｄｌ拡散器（Ｐｄ水素精製器本体）１
の周囲に設置されたヒータである。前記Ｐｄ水素精製器
本体１は、前記ヒータ１１により昇温される。なお、昇
温は別途の予熱器等により行ってもよい。前記水素精製
器本体１の前記供給ガス入口２（又はブリードガス出口
３）に連通する高温ガス配管１２には放熱フィン１３ａ
が設けられ、前記透過ガス出口４に連通ずる高温ガス配
管１２には放熱フィン１３ｂが設けられている。
の周囲に設置されたヒータである。前記Ｐｄ水素精製器
本体１は、前記ヒータ１１により昇温される。なお、昇
温は別途の予熱器等により行ってもよい。前記水素精製
器本体１の前記供給ガス入口２（又はブリードガス出口
３）に連通する高温ガス配管１２には放熱フィン１３ａ
が設けられ、前記透過ガス出口４に連通ずる高温ガス配
管１２には放熱フィン１３ｂが設けられている。
前記Ｐｄｌ！拡散器１の近くには、該拡散器１の長手方
向に沿って熱シールド板１４が設けられている。また、
前記ＰｄｖＡ拡散器１、ヒータ１１及び熱シールド板１
４は、金属製の格納容器１５により格納されている。こ
の格納容器１５の一部には伸縮ベローズ１６が設けられ
、これにより前記Ｐｄ膜拡散器１の伸びが吸収される。
向に沿って熱シールド板１４が設けられている。また、
前記ＰｄｖＡ拡散器１、ヒータ１１及び熱シールド板１
４は、金属製の格納容器１５により格納されている。こ
の格納容器１５の一部には伸縮ベローズ１６が設けられ
、これにより前記Ｐｄ膜拡散器１の伸びが吸収される。
また、前記格納容器１５には、真空引き又はガスバージ
を行う弁１７ａ、１７ｂが設けられている。更に、前記
格納容器１５の伸縮ベローズ１６付近には、スティボル
ト１８が設けられている。
を行う弁１７ａ、１７ｂが設けられている。更に、前記
格納容器１５の伸縮ベローズ１６付近には、スティボル
ト１８が設けられている。
こうした構造の水素Ｎ製器において、前記ｐｄ膜拡散器
１をヒータ１１により昇温させた状態で不純物を含んだ
水素同位体ガスを供給ガス人口２より供給すると、Ｐｄ
膜拡散器１の内部のＰｄ合金膜管（５）により選択的に
透過された高純度の水素同位体ガスが透過ガス出口４よ
り回収される。
１をヒータ１１により昇温させた状態で不純物を含んだ
水素同位体ガスを供給ガス人口２より供給すると、Ｐｄ
膜拡散器１の内部のＰｄ合金膜管（５）により選択的に
透過された高純度の水素同位体ガスが透過ガス出口４よ
り回収される。
一方、不純物等はブリードガス出口３より排気される。
また、前記格納容器１５の温度は、熱シールド板１４の
設置、格納容器１５の寸法を適切に設計する事、及び高
温ガス配管１２に放熱フィン１３ａ、１３ｂを設ける事
により、水素同位体ガスの透過が顕著に低減するｉｏｏ
”ｃ以下に抑えられる。更に、高温の為Ｐｄｌ拡散器１
を透過した水素同位体ガスは、弁１７ａ、１７ｂより真
空引き又はガスバージにより外部排出され、適当な方法
により処理される。
設置、格納容器１５の寸法を適切に設計する事、及び高
温ガス配管１２に放熱フィン１３ａ、１３ｂを設ける事
により、水素同位体ガスの透過が顕著に低減するｉｏｏ
”ｃ以下に抑えられる。更に、高温の為Ｐｄｌ拡散器１
を透過した水素同位体ガスは、弁１７ａ、１７ｂより真
空引き又はガスバージにより外部排出され、適当な方法
により処理される。
上記実施例１によれば、Ｐｄ膜拡散器１等を弁１７ａ、
１７ｂを有した金属製の格納容器１５に格納した構造と
なっているため、格納容器１５の内部を弁１７ａ、１７
ｂで真空引き又はパージする事により、Ｐ ｄ 、４！
拡散器１がら透過した水素同位体ガスを排気することが
できる。また、Ｐｄ膜拡散器１に連通する高温ガス配管
１２に放熱フィン１３ａ、１３ｂを設けるとともに、Ｐ
ｄ膜拡散器１の近くに熱シールド板１４を設ける等の手
段を講じた構造となっているため、格納容器１５の器ｌ
！瀧度及び高温ガス配管１２の管壁温度を水素同位体ガ
スの透過が顕著に低減する１００℃以下に抑えることが
できる。以上より、水素同位体ガスが格納容器１５から
外部環境へ透過するの防止でき、トリチウム等の放射性
同位元素を容易に取扱うことができる。
１７ｂを有した金属製の格納容器１５に格納した構造と
なっているため、格納容器１５の内部を弁１７ａ、１７
ｂで真空引き又はパージする事により、Ｐ ｄ 、４！
拡散器１がら透過した水素同位体ガスを排気することが
できる。また、Ｐｄ膜拡散器１に連通する高温ガス配管
１２に放熱フィン１３ａ、１３ｂを設けるとともに、Ｐ
ｄ膜拡散器１の近くに熱シールド板１４を設ける等の手
段を講じた構造となっているため、格納容器１５の器ｌ
！瀧度及び高温ガス配管１２の管壁温度を水素同位体ガ
スの透過が顕著に低減する１００℃以下に抑えることが
できる。以上より、水素同位体ガスが格納容器１５から
外部環境へ透過するの防止でき、トリチウム等の放射性
同位元素を容易に取扱うことができる。
実施例２
第２図において、２１は格納容器１５の端部に設けられ
たフランジである。本実施例によれば、Ｐｄ膜拡散器１
の伸びを自由にすると同時にフランジ２１を解放°する
事により、Ｐｄ膜拡散器１又はヒータ１１等に不具合が
生じた場合に保守点検が可能となる。
たフランジである。本実施例によれば、Ｐｄ膜拡散器１
の伸びを自由にすると同時にフランジ２１を解放°する
事により、Ｐｄ膜拡散器１又はヒータ１１等に不具合が
生じた場合に保守点検が可能となる。
なお、上記実施例において、格納容器の器壁の冷却には
内部を真空引き又はドライの不活性ガスを充填すれば水
による冷却も可能である。また、格納容器１６の内部に
弁１７ａ、１７ｂを用いて不活性ガスをスィーブする事
によっても可能である。
内部を真空引き又はドライの不活性ガスを充填すれば水
による冷却も可能である。また、格納容器１６の内部に
弁１７ａ、１７ｂを用いて不活性ガスをスィーブする事
によっても可能である。
以上詳述した如く本発明によれば、水素同位体ガスが外
部環境へ放散するのを防止でき、トリチウム等の放射性
同位元素の取扱いが容易な二重格納型水素精製器を提供
できる。
部環境へ放散するのを防止でき、トリチウム等の放射性
同位元素の取扱いが容易な二重格納型水素精製器を提供
できる。
第１図は本発明の実施例１に係る二重格納型水素精製器
の断面図、第２図は本発明の実施例２に係る二重格納型
水素精製器の断面図、第３図は従来の水素精製器の断面
図である。 １・・・パラジウム膜拡散器 （Ｐ（ｊ水素精製器本体
）、２・・・供給ガス入口、３・・・ブリードガス出口
、４・・・透過ガス出口、５・・・Ｐｄ合金膜管、１１
・・・ヒータ、１２・・・高温ガス配管、１３ａ、１３
ｂ・・・放熱フィン、１４・・・熱シールド板、１５・
・・格納容器、’１６−・・伸縮ベローズ、１７ａ、１
７ｂ・・・弁、１８・・・スティボルト、２１・・・フ
ランジ。 Ｍ３図
の断面図、第２図は本発明の実施例２に係る二重格納型
水素精製器の断面図、第３図は従来の水素精製器の断面
図である。 １・・・パラジウム膜拡散器 （Ｐ（ｊ水素精製器本体
）、２・・・供給ガス入口、３・・・ブリードガス出口
、４・・・透過ガス出口、５・・・Ｐｄ合金膜管、１１
・・・ヒータ、１２・・・高温ガス配管、１３ａ、１３
ｂ・・・放熱フィン、１４・・・熱シールド板、１５・
・・格納容器、’１６−・・伸縮ベローズ、１７ａ、１
７ｂ・・・弁、１８・・・スティボルト、２１・・・フ
ランジ。 Ｍ３図
Claims (1)
- パラジウム合金膜を用いて不純物を含んだ水素同位体ガ
スを精製する二重格納型水素精製器において、パラジウ
ム水素精製器本体と、この精製器本体を格納する格納容
器とからなり、前記格納容器を真空引き又はガスパージ
することを特徴とする二重格納型水素精製器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62136254A JP2601823B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 二重格納型水素精製器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62136254A JP2601823B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 二重格納型水素精製器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303802A true JPS63303802A (ja) | 1988-12-12 |
| JP2601823B2 JP2601823B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=15170884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62136254A Expired - Lifetime JP2601823B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 二重格納型水素精製器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601823B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6490182B1 (ja) * | 2017-12-12 | 2019-03-27 | 株式会社飯島機械製作所 | 水素ガス分離装置 |
| JP2019104681A (ja) * | 2019-02-26 | 2019-06-27 | 株式会社飯島機械製作所 | 水素ガス分離装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5758422A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-08 | Hitachi Zosen Corp | Signal transmitting method |
| JPS59182399A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-17 | 三井造船株式会社 | 放射性物質輸送容器 |
-
1987
- 1987-05-30 JP JP62136254A patent/JP2601823B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5758422A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-08 | Hitachi Zosen Corp | Signal transmitting method |
| JPS59182399A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-17 | 三井造船株式会社 | 放射性物質輸送容器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6490182B1 (ja) * | 2017-12-12 | 2019-03-27 | 株式会社飯島機械製作所 | 水素ガス分離装置 |
| JP2019104681A (ja) * | 2019-02-26 | 2019-06-27 | 株式会社飯島機械製作所 | 水素ガス分離装置 |
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| JP2601823B2 (ja) | 1997-04-16 |
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