JPH0692605A - 水素回収精製方法及びその装置 - Google Patents
水素回収精製方法及びその装置Info
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- JPH0692605A JPH0692605A JP4267839A JP26783992A JPH0692605A JP H0692605 A JPH0692605 A JP H0692605A JP 4267839 A JP4267839 A JP 4267839A JP 26783992 A JP26783992 A JP 26783992A JP H0692605 A JPH0692605 A JP H0692605A
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- hydrogen storage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素回収精製方法及びその装置の提供。
【構成】 水素吸蔵合金Ａ及び水素吸蔵合金Ａの上に配
置される被毒性ガス吸着材Ｂを容器１内に収容し、水素
吸蔵合金Ａを加熱・冷却装置２によつて冷却した状態
で、水素を含有する原料ガスを原料ガス供給ライン７に
よつて供給し、原料ガスを被毒性ガス吸着材Ｂを通した
後に水素吸蔵合金Ａに導き、被毒性ガスを被毒性ガス吸
着材Ｂに吸着させつつ水素ガスを水素吸蔵合金Ａに吸蔵
させ、その後、被毒性ガス吸着材Ｂから放出される被毒
性ガスをパージガスライン１１から外部に流出させ、続
いて加熱・冷却装置２によつて水素吸蔵合金Ａを加熱し
た状態で、水素吸蔵合金Ａから放出される精製水素ガス
を精製水素ガス放出ライン６から放出させる。 【効果】 水素吸蔵合金の被毒が長期間抑制されて寿命
が延長され、ひいては水素回収精製装置の長期使用が可
能になる。
置される被毒性ガス吸着材Ｂを容器１内に収容し、水素
吸蔵合金Ａを加熱・冷却装置２によつて冷却した状態
で、水素を含有する原料ガスを原料ガス供給ライン７に
よつて供給し、原料ガスを被毒性ガス吸着材Ｂを通した
後に水素吸蔵合金Ａに導き、被毒性ガスを被毒性ガス吸
着材Ｂに吸着させつつ水素ガスを水素吸蔵合金Ａに吸蔵
させ、その後、被毒性ガス吸着材Ｂから放出される被毒
性ガスをパージガスライン１１から外部に流出させ、続
いて加熱・冷却装置２によつて水素吸蔵合金Ａを加熱し
た状態で、水素吸蔵合金Ａから放出される精製水素ガス
を精製水素ガス放出ライン６から放出させる。 【効果】 水素吸蔵合金の被毒が長期間抑制されて寿命
が延長され、ひいては水素回収精製装置の長期使用が可
能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素回収精製方法及び
その装置に関するものである。
その装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来の水素回収精製装置と
して、例えば特開平３−２７１１０１号公報に開示され
るものがある。この水素回収精製装置は、水素利用装置
と、水素吸蔵合金を内蔵して加熱装置及び冷却装置を付
属する水素回収容器とを圧力調節機能付きの第１バルブ
を有する原料ガス供給ラインにて接続すると共に、第２
バルブを有する精製水素ガス放出ライン、及び、第３バ
ルブを付属し、水素回収容器からの水素放出開始時に不
純ガスを放出するパージガスラインを、それぞれ水素回
収容器に接続することを特徴とする。
して、例えば特開平３−２７１１０１号公報に開示され
るものがある。この水素回収精製装置は、水素利用装置
と、水素吸蔵合金を内蔵して加熱装置及び冷却装置を付
属する水素回収容器とを圧力調節機能付きの第１バルブ
を有する原料ガス供給ラインにて接続すると共に、第２
バルブを有する精製水素ガス放出ライン、及び、第３バ
ルブを付属し、水素回収容器からの水素放出開始時に不
純ガスを放出するパージガスラインを、それぞれ水素回
収容器に接続することを特徴とする。
【０００３】しかしながら、この従来の水素回収精製装
置にあつては、水素利用装置からの水素ガスを、冷却装
置によつて冷却した水素回収容器内の水素吸蔵合金に吸
蔵させる際、水素利用装置内において何らかの理由によ
つて混入した被毒性ガスを水素ガスと共に吸蔵し、この
被毒性ガスが水素吸蔵合金に蓄積されるため、水素回収
精製の能力が次第に低下するという技術的課題がある。
このような被毒性ガスは、水素吸蔵合金の水素吸蔵能力
を低下させるガスであり、酸素、一酸化炭素、二酸化炭
素等が知られている。
置にあつては、水素利用装置からの水素ガスを、冷却装
置によつて冷却した水素回収容器内の水素吸蔵合金に吸
蔵させる際、水素利用装置内において何らかの理由によ
つて混入した被毒性ガスを水素ガスと共に吸蔵し、この
被毒性ガスが水素吸蔵合金に蓄積されるため、水素回収
精製の能力が次第に低下するという技術的課題がある。
このような被毒性ガスは、水素吸蔵合金の水素吸蔵能力
を低下させるガスであり、酸素、一酸化炭素、二酸化炭
素等が知られている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、水素回収
精製方法の構成は、水素吸蔵合金及び該水素吸蔵合金の
上に配置される吸着材又は触媒からなる被毒性ガス吸着
材を容器内に収容し、該水素吸蔵合金又は該被毒性ガス
吸着材の内の少なくとも該水素吸蔵合金を加熱・冷却装
置によつて冷却した状態で、水素を含有する原料ガスを
容器の上部に接続する原料ガス供給ラインによつて供給
し、該原料ガスを被毒性ガス吸着材を通した後に該水素
吸蔵合金に導き、該水素吸蔵合金の水素吸蔵能力を低下
させる被毒性ガスを該被毒性ガス吸着材に吸着させつつ
該被毒性ガス吸着材を通過した水素ガスを該水素吸蔵合
金に吸蔵させ、その後、該水素吸蔵合金から放出される
精製水素ガスによつて被毒性ガス吸着材から放出される
被毒性ガスを容器の上部に接続するパージガスラインか
ら外部に流出させ、続いて加熱・冷却装置によつて少な
くとも水素吸蔵合金を加熱した状態で、該水素吸蔵合金
から放出される精製水素ガスを容器の上部に接続する精
製水素ガス放出ラインから放出させることを特徴とす
る。また、水素回収精製装置の構成は、容器と、該容器
に収容され、水素を水素化物として吸蔵する水素吸蔵合
金と、該水素吸蔵合金の上に配置され、該水素吸蔵合金
の水素吸蔵能力を低下させる被毒性ガスを除去する吸着
材又は触媒からなる被毒性ガス吸着材と、該容器の上部
に接続され、水素を含有する原料ガスを供給する原料ガ
ス供給ライン、精製水素ガス放出ライン、及び被毒性ガ
ス吸着材から放出される被毒性ガスを外部に流出させる
パージガスラインと、該水素吸蔵合金又は該被毒性ガス
吸着材の内の少なくとも該水素吸蔵合金を加熱又は冷却
する加熱・冷却装置と、該原料ガス供給ラインに介在す
る第１バルブと、該精製水素ガス放出ラインに介在する
第２バルブと、該パージガスラインに介在する第３バル
ブとを備えることを特徴とする。
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、水素回収
精製方法の構成は、水素吸蔵合金及び該水素吸蔵合金の
上に配置される吸着材又は触媒からなる被毒性ガス吸着
材を容器内に収容し、該水素吸蔵合金又は該被毒性ガス
吸着材の内の少なくとも該水素吸蔵合金を加熱・冷却装
置によつて冷却した状態で、水素を含有する原料ガスを
容器の上部に接続する原料ガス供給ラインによつて供給
し、該原料ガスを被毒性ガス吸着材を通した後に該水素
吸蔵合金に導き、該水素吸蔵合金の水素吸蔵能力を低下
させる被毒性ガスを該被毒性ガス吸着材に吸着させつつ
該被毒性ガス吸着材を通過した水素ガスを該水素吸蔵合
金に吸蔵させ、その後、該水素吸蔵合金から放出される
精製水素ガスによつて被毒性ガス吸着材から放出される
被毒性ガスを容器の上部に接続するパージガスラインか
ら外部に流出させ、続いて加熱・冷却装置によつて少な
くとも水素吸蔵合金を加熱した状態で、該水素吸蔵合金
から放出される精製水素ガスを容器の上部に接続する精
製水素ガス放出ラインから放出させることを特徴とす
る。また、水素回収精製装置の構成は、容器と、該容器
に収容され、水素を水素化物として吸蔵する水素吸蔵合
金と、該水素吸蔵合金の上に配置され、該水素吸蔵合金
の水素吸蔵能力を低下させる被毒性ガスを除去する吸着
材又は触媒からなる被毒性ガス吸着材と、該容器の上部
に接続され、水素を含有する原料ガスを供給する原料ガ
ス供給ライン、精製水素ガス放出ライン、及び被毒性ガ
ス吸着材から放出される被毒性ガスを外部に流出させる
パージガスラインと、該水素吸蔵合金又は該被毒性ガス
吸着材の内の少なくとも該水素吸蔵合金を加熱又は冷却
する加熱・冷却装置と、該原料ガス供給ラインに介在す
る第１バルブと、該精製水素ガス放出ラインに介在する
第２バルブと、該パージガスラインに介在する第３バル
ブとを備えることを特徴とする。
【０００５】
【作用】このような水素回収精製方法又は水素回収精製
装置によれば、加熱・冷却装置によつて容器内の水素吸
蔵合金を冷却すると共に、第２，第３バルブを閉塞した
状態で第１バルブを開放し、水素利用装置からの原料水
素ガスを原料ガス供給ラインから導入して、容器に供給
させる。その際、被毒性ガス吸着材の種類に応じ、吸着
能力が発揮されるように被毒性ガス吸着材をも加熱・冷
却装置によつて冷却することができる。
装置によれば、加熱・冷却装置によつて容器内の水素吸
蔵合金を冷却すると共に、第２，第３バルブを閉塞した
状態で第１バルブを開放し、水素利用装置からの原料水
素ガスを原料ガス供給ラインから導入して、容器に供給
させる。その際、被毒性ガス吸着材の種類に応じ、吸着
能力が発揮されるように被毒性ガス吸着材をも加熱・冷
却装置によつて冷却することができる。
【０００６】これにより、容器内の圧力が上昇すると共
に、水素吸蔵合金に水素ガスが吸蔵され始める。水素吸
蔵合金による水素ガスの吸蔵に伴つて、原料水素ガスは
水素吸蔵合金の上に配置した被毒性ガス吸着材を予め通
過する。その際、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素等の被
毒性ガスが被毒性ガス吸着材に吸着若しくは吸収され又
は触媒によつて非被毒性ガスへの反応を進行させられて
除去されるので、被毒性ガスの吸着による水素吸蔵合金
の水素吸蔵能力の低下を抑制させながら、原料水素ガス
が処理される。水素吸蔵合金への水素回収が終了したな
ら、第１バルブを閉じる。
に、水素吸蔵合金に水素ガスが吸蔵され始める。水素吸
蔵合金による水素ガスの吸蔵に伴つて、原料水素ガスは
水素吸蔵合金の上に配置した被毒性ガス吸着材を予め通
過する。その際、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素等の被
毒性ガスが被毒性ガス吸着材に吸着若しくは吸収され又
は触媒によつて非被毒性ガスへの反応を進行させられて
除去されるので、被毒性ガスの吸着による水素吸蔵合金
の水素吸蔵能力の低下を抑制させながら、原料水素ガス
が処理される。水素吸蔵合金への水素回収が終了したな
ら、第１バルブを閉じる。
【０００７】このようにして、水素利用装置から放出さ
れる原料水素ガスから高純度の水素ガスが水素吸蔵合金
に回収・精製されたなら、第２バルブは閉のままで第１
バルブを閉じ、第３バルブを瞬時開く。これにより、容
器内がパージガスラインを通じて大気開放されて圧力低
下を生ずるので、水素吸蔵合金から僅かに精製水素ガス
が放出されると共に、被毒性ガス吸着材から被毒性ガス
が放出される。被毒性ガス吸着材から放出される被毒性
ガスは、水素ガスによつてパージガスラインから大気に
押し出される。その際、必要に応じて加熱・冷却装置に
よつて被毒性ガス吸着材を所定温度に加熱し、被毒性ガ
スの放出を促すことができる。
れる原料水素ガスから高純度の水素ガスが水素吸蔵合金
に回収・精製されたなら、第２バルブは閉のままで第１
バルブを閉じ、第３バルブを瞬時開く。これにより、容
器内がパージガスラインを通じて大気開放されて圧力低
下を生ずるので、水素吸蔵合金から僅かに精製水素ガス
が放出されると共に、被毒性ガス吸着材から被毒性ガス
が放出される。被毒性ガス吸着材から放出される被毒性
ガスは、水素ガスによつてパージガスラインから大気に
押し出される。その際、必要に応じて加熱・冷却装置に
よつて被毒性ガス吸着材を所定温度に加熱し、被毒性ガ
スの放出を促すことができる。
【０００８】容器内に浮遊する被毒性ガスがパージガス
ラインから大気に流出したなら、第３バルブを閉じ、第
２バルブを開くと共に、加熱・冷却装置によつて水素吸
蔵合金を所定温度に加熱する。これにより、水素が吸蔵
された水素吸蔵合金から精製水素ガスが大量に放出さ
れ、放出された高純度の水素ガスが精製水素ガス放出ラ
インから流出する。かくして、原料水素ガスから高純度
の水素ガスが取り出される。
ラインから大気に流出したなら、第３バルブを閉じ、第
２バルブを開くと共に、加熱・冷却装置によつて水素吸
蔵合金を所定温度に加熱する。これにより、水素が吸蔵
された水素吸蔵合金から精製水素ガスが大量に放出さ
れ、放出された高純度の水素ガスが精製水素ガス放出ラ
インから流出する。かくして、原料水素ガスから高純度
の水素ガスが取り出される。
【０００９】このようにして水素ガスの回収・精製が繰
り返し行われても、水素利用装置側に何らかの理由によ
つて混入した水素吸蔵合金に対する被毒性ガスは、被毒
性ガス吸着材に吸着若しくは吸収され又は触媒によつて
反応させられて除去されるので、長期に亘つて水素吸蔵
合金に付着蓄積されて吸蔵能力を次第に低下させるとい
う不具合が良好に抑制される。
り返し行われても、水素利用装置側に何らかの理由によ
つて混入した水素吸蔵合金に対する被毒性ガスは、被毒
性ガス吸着材に吸着若しくは吸収され又は触媒によつて
反応させられて除去されるので、長期に亘つて水素吸蔵
合金に付着蓄積されて吸蔵能力を次第に低下させるとい
う不具合が良好に抑制される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、水素回収精製装置の１実施例を示
す。図中において符号１は密閉可能な容器を示し、上蓋
１ａは着脱自在である。この容器１の底部に水素吸蔵合
金Ａ（金属水素化物）を収容すると共に、この水素吸蔵
合金Ａの上に吸着材又は触媒からなる被毒性ガス吸着材
Ｂを配置し、被毒性ガス吸着材Ｂの上方に空間Ｏを形成
する。この被毒性ガス吸着材Ｂの吸着材は、例えば活性
炭、モレキュラーシーブ、ゼオライト、アルミナ等であ
り、また、触媒は、被毒性ガスの非被毒性ガスへの反応
を進行させる例えばパラジューム系であり、被毒性ガス
吸着材Ｂはこれらの単体又は混合体からなる。
て説明する。図１は、水素回収精製装置の１実施例を示
す。図中において符号１は密閉可能な容器を示し、上蓋
１ａは着脱自在である。この容器１の底部に水素吸蔵合
金Ａ（金属水素化物）を収容すると共に、この水素吸蔵
合金Ａの上に吸着材又は触媒からなる被毒性ガス吸着材
Ｂを配置し、被毒性ガス吸着材Ｂの上方に空間Ｏを形成
する。この被毒性ガス吸着材Ｂの吸着材は、例えば活性
炭、モレキュラーシーブ、ゼオライト、アルミナ等であ
り、また、触媒は、被毒性ガスの非被毒性ガスへの反応
を進行させる例えばパラジューム系であり、被毒性ガス
吸着材Ｂはこれらの単体又は混合体からなる。
【００１１】そして、容器１内の水素吸蔵合金Ａに第１
加熱・冷却装置２を付属させ、被毒性ガス吸着材Ｂに第
２加熱・冷却装置３を付属させる。第１，第２加熱・冷
却装置２，３では、熱媒体供給装置２０からの熱媒体
が、配管１８ｂ又は開閉バルブ１７を備える配管１９ｂ
を通つて容器１内に配設した熱媒体流路１４又は１５に
導かれ、容器１内の水素吸蔵合金Ａ又は被毒性ガス吸着
材Ｂを加熱又は冷却して流出し、開閉バルブ１６を備え
る配管１８ａ又は配管１９ａを通つて熱媒体供給装置２
０に戻される。しかして、熱媒体の温度の調節により、
容器１内の水素吸蔵合金Ａ又は被毒性ガス吸着材Ｂを加
熱又は冷却することができる。
加熱・冷却装置２を付属させ、被毒性ガス吸着材Ｂに第
２加熱・冷却装置３を付属させる。第１，第２加熱・冷
却装置２，３では、熱媒体供給装置２０からの熱媒体
が、配管１８ｂ又は開閉バルブ１７を備える配管１９ｂ
を通つて容器１内に配設した熱媒体流路１４又は１５に
導かれ、容器１内の水素吸蔵合金Ａ又は被毒性ガス吸着
材Ｂを加熱又は冷却して流出し、開閉バルブ１６を備え
る配管１８ａ又は配管１９ａを通つて熱媒体供給装置２
０に戻される。しかして、熱媒体の温度の調節により、
容器１内の水素吸蔵合金Ａ又は被毒性ガス吸着材Ｂを加
熱又は冷却することができる。
【００１２】冷却装置としては、熱媒体供給装置２０か
らの熱媒体例えば冷水を熱媒体流路１４，１５に供給
し、水素ガスを良好に吸蔵させる温度にまで水素吸蔵合
金Ａを冷却し、又は被毒性ガスを良好に吸着若しくは吸
収させ又は触媒によつて反応を進行させて除去する温度
にまで被毒性ガス吸着材Ｂを冷却して機能する。また、
加熱装置としては、熱媒体供給装置２０からの熱媒体例
えば温水又はスチームを熱媒体流路１４，１５に導き、
水素を良好に放出させる温度にまで水素吸蔵合金Ａを加
熱し、又は被毒性ガスを良好に放出させる温度にまで被
毒性ガス吸着材Ｂを加熱して機能する。
らの熱媒体例えば冷水を熱媒体流路１４，１５に供給
し、水素ガスを良好に吸蔵させる温度にまで水素吸蔵合
金Ａを冷却し、又は被毒性ガスを良好に吸着若しくは吸
収させ又は触媒によつて反応を進行させて除去する温度
にまで被毒性ガス吸着材Ｂを冷却して機能する。また、
加熱装置としては、熱媒体供給装置２０からの熱媒体例
えば温水又はスチームを熱媒体流路１４，１５に導き、
水素を良好に放出させる温度にまで水素吸蔵合金Ａを加
熱し、又は被毒性ガスを良好に放出させる温度にまで被
毒性ガス吸着材Ｂを加熱して機能する。
【００１３】また、両配管１８ａ，１９ｂの間には、両
熱媒体流路１４，１５を接続させるように、開閉バルブ
１２を介在する接続流路１３を設けてある。しかして、
両開閉バルブ１６，１７を閉塞し、開閉バルブ１２を開
放することにより、両熱媒体流路１４，１５が直接接続
するので、一方の熱媒体流路１４から供給する冷水、温
水等の熱媒体を他方の熱媒体流路１５にまで通すことが
できる。なお、加熱装置は、熱媒体流路１４，１５とは
別個の電気ヒータにて構成することも可能である。
熱媒体流路１４，１５を接続させるように、開閉バルブ
１２を介在する接続流路１３を設けてある。しかして、
両開閉バルブ１６，１７を閉塞し、開閉バルブ１２を開
放することにより、両熱媒体流路１４，１５が直接接続
するので、一方の熱媒体流路１４から供給する冷水、温
水等の熱媒体を他方の熱媒体流路１５にまで通すことが
できる。なお、加熱装置は、熱媒体流路１４，１５とは
別個の電気ヒータにて構成することも可能である。
【００１４】ここで、被毒性ガス吸着材Ｂ、例えば活性
炭は、昇温することによつて脱ガスを図ることができ、
モレキュラーシーブは、吸着熱を処理するために冷却す
れば、吸着性が向上し、３００℃以上に加熱して水蒸気
を蒸発させて吸着性能を回復させることができる。ゼオ
ライトは、冷却することにより、二酸化炭素、酸素等を
吸着することができ、また常温でも水蒸気、イソオクタ
ン、ネオペンタン等を吸着することができると共に、加
熱再生又は低圧での圧力再生が可能である。
炭は、昇温することによつて脱ガスを図ることができ、
モレキュラーシーブは、吸着熱を処理するために冷却す
れば、吸着性が向上し、３００℃以上に加熱して水蒸気
を蒸発させて吸着性能を回復させることができる。ゼオ
ライトは、冷却することにより、二酸化炭素、酸素等を
吸着することができ、また常温でも水蒸気、イソオクタ
ン、ネオペンタン等を吸着することができると共に、加
熱再生又は低圧での圧力再生が可能である。
【００１５】また、水素吸蔵合金Ａは、水素ガスと反応
し、可逆的に水素ガスを吸蔵又は放出するが、この反応
はプラトー領域における水素平衡圧力−温度特性（Ｐ−
Ｔ特性）に基づいて、水素平衡圧力における温度条件か
ら、低温度に冷却すれば水素ガスを吸蔵し、高温度に加
熱すれば水素ガスを放出する。しかして、水素回収精製
装置における通常の加熱装置は、水素吸蔵合金Ａを最大
で１５０〜１７０℃程度に加熱して水素ガスの放出を図
るものである。２２は、容器１内の圧力を検出するため
の圧力センサーである。
し、可逆的に水素ガスを吸蔵又は放出するが、この反応
はプラトー領域における水素平衡圧力−温度特性（Ｐ−
Ｔ特性）に基づいて、水素平衡圧力における温度条件か
ら、低温度に冷却すれば水素ガスを吸蔵し、高温度に加
熱すれば水素ガスを放出する。しかして、水素回収精製
装置における通常の加熱装置は、水素吸蔵合金Ａを最大
で１５０〜１７０℃程度に加熱して水素ガスの放出を図
るものである。２２は、容器１内の圧力を検出するため
の圧力センサーである。
【００１６】そして、容器１には、容器１内の圧力調節
機能を有する第１バルブ４を介在する原料ガス供給ライ
ン７の一端部を接続させる。原料ガス供給ライン７の他
端部は、水素冷却式発電機、半導体製造設備等の水素利
用装置１０に接続されている。但し、ここでの水素利用
装置１０は、回収・精製に供される水素ガスが放出され
る装置であればよく、アンモニア分解装置等の水素発生
装置をも含むものである。
機能を有する第１バルブ４を介在する原料ガス供給ライ
ン７の一端部を接続させる。原料ガス供給ライン７の他
端部は、水素冷却式発電機、半導体製造設備等の水素利
用装置１０に接続されている。但し、ここでの水素利用
装置１０は、回収・精製に供される水素ガスが放出され
る装置であればよく、アンモニア分解装置等の水素発生
装置をも含むものである。
【００１７】更に、容器１には、精製水素ガス放出ライ
ン６の一端部が接続し、精製水素ガス放出ライン６には
開閉機能を有する第２バルブ５が介在している。水素利
用装置１０から放出される水素ガスは、原料ガス供給ラ
イン７から導入されて容器１内の水素吸蔵合金Ａにて回
収・精製され、精製水素ガス放出ライン６から流出す
る。なお、精製水素ガス放出ライン６の他端部には、通
常、水素利用装置１０が接続され、容器１内に回収・精
製された水素ガスを循環使用するようになつている。
ン６の一端部が接続し、精製水素ガス放出ライン６には
開閉機能を有する第２バルブ５が介在している。水素利
用装置１０から放出される水素ガスは、原料ガス供給ラ
イン７から導入されて容器１内の水素吸蔵合金Ａにて回
収・精製され、精製水素ガス放出ライン６から流出す
る。なお、精製水素ガス放出ライン６の他端部には、通
常、水素利用装置１０が接続され、容器１内に回収・精
製された水素ガスを循環使用するようになつている。
【００１８】また、容器１には、被毒性ガス吸着材Ｂか
ら放出される被毒性ガスを外部に流出させるパージガス
ライン１１の一端部を、圧力制御機能を有する第３バル
ブ８を介在して接続する。具体的には、パージガスライ
ン１１の一端部を、精製水素ガス放出ライン６の第２バ
ルブ５よりも上流側に接続してある。この原料ガス供給
ライン７、精製水素ガス放出ライン６及びパージガスラ
イン１１は、それぞれ被毒性ガス吸着材Ｂよりも上方に
位置させて、空間Ｏに開口するように容器１の上端部に
接続させてある。
ら放出される被毒性ガスを外部に流出させるパージガス
ライン１１の一端部を、圧力制御機能を有する第３バル
ブ８を介在して接続する。具体的には、パージガスライ
ン１１の一端部を、精製水素ガス放出ライン６の第２バ
ルブ５よりも上流側に接続してある。この原料ガス供給
ライン７、精製水素ガス放出ライン６及びパージガスラ
イン１１は、それぞれ被毒性ガス吸着材Ｂよりも上方に
位置させて、空間Ｏに開口するように容器１の上端部に
接続させてある。
【００１９】次に、上記実施例の作用について説明す
る。水素利用装置１０から放出される水素ガスが、比較
的高純度である場合について説明する。図２に（１）に
て示すように第１加熱・冷却装置２によつて容器１内の
水素吸蔵合金Ａを冷却すると共に、第２，第３バルブ
５，８を閉塞した状態で（２）にて示すように第１バル
ブ４を開放し、水素利用装置１０からの原料水素ガスを
原料ガス供給ライン７から導入して、容器１に供給させ
る。第１バルブ４は、水素利用装置１０内のガス圧の変
動によつて容器１内への水素ガスの流入を妨げない圧力
に設定する。また、（３）にて示すように被毒性ガス吸
着材Ｂの種類に応じ、吸着能力が発揮されるように被毒
性ガス吸着材Ｂを第２加熱・冷却装置３によつて冷却す
る。被毒性ガス吸着材Ｂの吸着能力が、常温にて発揮さ
れる場合には、第２加熱・冷却装置３を作動させる必要
はない。
る。水素利用装置１０から放出される水素ガスが、比較
的高純度である場合について説明する。図２に（１）に
て示すように第１加熱・冷却装置２によつて容器１内の
水素吸蔵合金Ａを冷却すると共に、第２，第３バルブ
５，８を閉塞した状態で（２）にて示すように第１バル
ブ４を開放し、水素利用装置１０からの原料水素ガスを
原料ガス供給ライン７から導入して、容器１に供給させ
る。第１バルブ４は、水素利用装置１０内のガス圧の変
動によつて容器１内への水素ガスの流入を妨げない圧力
に設定する。また、（３）にて示すように被毒性ガス吸
着材Ｂの種類に応じ、吸着能力が発揮されるように被毒
性ガス吸着材Ｂを第２加熱・冷却装置３によつて冷却す
る。被毒性ガス吸着材Ｂの吸着能力が、常温にて発揮さ
れる場合には、第２加熱・冷却装置３を作動させる必要
はない。
【００２０】これにより、原料ガスが空間Ｏに供給さ
れ、図２に（４）にて示すように容器１内の圧力が上昇
すると共に、水素吸蔵合金Ａに水素ガスが吸蔵され始め
る。水素吸蔵合金Ａによる水素ガスの吸蔵に伴つて、空
間Ｏに供給された原料水素ガスは水素吸蔵合金Ａの上に
配置した被毒性ガス吸着材Ｂをほぼ均一に通過する。そ
の際、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素等の被毒性ガスが
被毒性ガス吸着材Ｂに吸着若しくは吸収されて除去され
又は触媒によつて非被毒性ガスへの反応を進行させるこ
とができるので、被毒性ガスの吸着による水素吸蔵合金
Ａの水素吸蔵能力の低下を抑制させながら、原料水素ガ
スが処理される。水素吸蔵合金Ａへの水素回収が終了し
たなら、容器１内の圧力が水素ガスの充満によつて一時
的に上昇するので、この圧力上昇を圧力センサー２２に
よつて検出し、第１バルブ４を閉じる。
れ、図２に（４）にて示すように容器１内の圧力が上昇
すると共に、水素吸蔵合金Ａに水素ガスが吸蔵され始め
る。水素吸蔵合金Ａによる水素ガスの吸蔵に伴つて、空
間Ｏに供給された原料水素ガスは水素吸蔵合金Ａの上に
配置した被毒性ガス吸着材Ｂをほぼ均一に通過する。そ
の際、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素等の被毒性ガスが
被毒性ガス吸着材Ｂに吸着若しくは吸収されて除去され
又は触媒によつて非被毒性ガスへの反応を進行させるこ
とができるので、被毒性ガスの吸着による水素吸蔵合金
Ａの水素吸蔵能力の低下を抑制させながら、原料水素ガ
スが処理される。水素吸蔵合金Ａへの水素回収が終了し
たなら、容器１内の圧力が水素ガスの充満によつて一時
的に上昇するので、この圧力上昇を圧力センサー２２に
よつて検出し、第１バルブ４を閉じる。
【００２１】ここで、被毒性ガスによる水素吸蔵合金Ａ
の水素吸蔵能力の低下について図３，図４を参照して説
明する。図３は、水素吸蔵合金Ａの水素吸蔵能力と水素
吸蔵時間との関係を示し、空気の付着による水素吸蔵合
金Ａの水素吸蔵能力の低下を示す。同図においてａ曲線
は新品の水素吸蔵合金Ａを活性化処理した後の特性を、
ｂ曲線は２時間被毒後の特性を、ｃ曲線は６時間被毒後
の特性を、ｄ曲線は１２時間被毒後の特性を、それぞれ
示す。なお、これらの被毒状態は、水素吸蔵合金Ａを所
定時間大気開放して与えた。同図から被毒時間の増加に
伴つて水素吸蔵能力が低下することが分かる。
の水素吸蔵能力の低下について図３，図４を参照して説
明する。図３は、水素吸蔵合金Ａの水素吸蔵能力と水素
吸蔵時間との関係を示し、空気の付着による水素吸蔵合
金Ａの水素吸蔵能力の低下を示す。同図においてａ曲線
は新品の水素吸蔵合金Ａを活性化処理した後の特性を、
ｂ曲線は２時間被毒後の特性を、ｃ曲線は６時間被毒後
の特性を、ｄ曲線は１２時間被毒後の特性を、それぞれ
示す。なお、これらの被毒状態は、水素吸蔵合金Ａを所
定時間大気開放して与えた。同図から被毒時間の増加に
伴つて水素吸蔵能力が低下することが分かる。
【００２２】図４は、水素吸蔵合金Ａの水素吸蔵能力と
水素吸蔵時間との関係を示し、二酸化炭素の付着による
水素吸蔵合金Ａの水素吸蔵能力の低下を示す。同図にお
いてａ曲線は新品の水素吸蔵合金Ａを活性化処理した後
の特性を、ｅ曲線は０．１ＭＰａの二酸化炭素ガスにて
被毒後の特性を、ｆ曲線は０．２ＭＰａの二酸化炭素ガ
スにて被毒後の特性を、ｇ曲線は０．４ＭＰａの二酸化
炭素ガスにて被毒後の特性を、それぞれ示す。なお、こ
れらの被毒は、水素吸蔵合金Ａを２０分間だけ二酸化炭
素ガスに接触させて与えた。図４から、被毒時間が２０
分で同じであつても被毒圧力の増大に伴つて水素吸蔵能
力が大きく低下することが分かる。
水素吸蔵時間との関係を示し、二酸化炭素の付着による
水素吸蔵合金Ａの水素吸蔵能力の低下を示す。同図にお
いてａ曲線は新品の水素吸蔵合金Ａを活性化処理した後
の特性を、ｅ曲線は０．１ＭＰａの二酸化炭素ガスにて
被毒後の特性を、ｆ曲線は０．２ＭＰａの二酸化炭素ガ
スにて被毒後の特性を、ｇ曲線は０．４ＭＰａの二酸化
炭素ガスにて被毒後の特性を、それぞれ示す。なお、こ
れらの被毒は、水素吸蔵合金Ａを２０分間だけ二酸化炭
素ガスに接触させて与えた。図４から、被毒時間が２０
分で同じであつても被毒圧力の増大に伴つて水素吸蔵能
力が大きく低下することが分かる。
【００２３】上記のようにして水素吸蔵合金Ａの水素吸
蔵能力の低下を抑制しながら、水素利用装置１０から放
出される原料水素ガスから高純度の水素ガスが水素吸蔵
合金Ａに回収・精製されたなら、第２バルブ５は閉のま
まで第１バルブ４を閉じ、図２に（５）にて示すように
第３バルブ８を短時間だけ開く。これにより、容器１内
が（６）にて示すようにパージガスライン１１を通じて
大気開放されて圧力低下を生ずるので、水素吸蔵合金Ａ
から僅かに精製水素ガスが放出されると共に、被毒性ガ
ス吸着材Ｂから被毒性ガスが放出される。この放出水素
ガスにより、被毒性ガス吸着材Ｂから放出される被毒性
ガスが、パージガスライン１１から大気に押し出され
る。その際、（７）にて示すように必要に応じて第２加
熱・冷却装置３によつて被毒性ガス吸着材Ｂを所定温度
に加熱し、被毒性ガスの放出を促すことができる。
蔵能力の低下を抑制しながら、水素利用装置１０から放
出される原料水素ガスから高純度の水素ガスが水素吸蔵
合金Ａに回収・精製されたなら、第２バルブ５は閉のま
まで第１バルブ４を閉じ、図２に（５）にて示すように
第３バルブ８を短時間だけ開く。これにより、容器１内
が（６）にて示すようにパージガスライン１１を通じて
大気開放されて圧力低下を生ずるので、水素吸蔵合金Ａ
から僅かに精製水素ガスが放出されると共に、被毒性ガ
ス吸着材Ｂから被毒性ガスが放出される。この放出水素
ガスにより、被毒性ガス吸着材Ｂから放出される被毒性
ガスが、パージガスライン１１から大気に押し出され
る。その際、（７）にて示すように必要に応じて第２加
熱・冷却装置３によつて被毒性ガス吸着材Ｂを所定温度
に加熱し、被毒性ガスの放出を促すことができる。
【００２４】被毒性ガスが、パージガスライン１１から
大気に流出したなら、第３バルブ８を閉じ、（８）にて
示すように第２バルブ５を開くと共に、（９）にて示す
ように第１加熱・冷却装置２によつて水素吸蔵合金Ａを
所定温度に加熱する。これにより、水素が吸蔵された水
素吸蔵合金Ａから精製水素ガスが大量に放出され、放出
された高純度の水素ガスが精製水素ガス放出ライン６か
ら流出する。かくして、原料水素ガスから高純度の水素
ガスが取り出される。水素吸蔵合金Ａから精製水素ガス
が完全に放出されれば、破線にて示す（１０）のように
容器１内の圧力は低下する。
大気に流出したなら、第３バルブ８を閉じ、（８）にて
示すように第２バルブ５を開くと共に、（９）にて示す
ように第１加熱・冷却装置２によつて水素吸蔵合金Ａを
所定温度に加熱する。これにより、水素が吸蔵された水
素吸蔵合金Ａから精製水素ガスが大量に放出され、放出
された高純度の水素ガスが精製水素ガス放出ライン６か
ら流出する。かくして、原料水素ガスから高純度の水素
ガスが取り出される。水素吸蔵合金Ａから精製水素ガス
が完全に放出されれば、破線にて示す（１０）のように
容器１内の圧力は低下する。
【００２５】このような操作を繰り返すことにより、水
素ガスの回収・精製が複数回行われても、水素利用装置
１０側に何らかの理由によつて混入した水素吸蔵合金Ａ
に対する被毒性ガスは、被毒性ガス吸着材Ｂに吸着若し
くは吸収され又は触媒によつて反応させられて除去され
るので、長期に亘つて水素吸蔵合金Ａに付着蓄積されて
吸蔵能力を次第に低下させるという不具合が良好に抑制
される。被毒性ガス吸着材Ｂは、被毒性ガスの吸着能力
が低下した際に適宜に交換する。その際、容器１の上蓋
１ａを取り外す。
素ガスの回収・精製が複数回行われても、水素利用装置
１０側に何らかの理由によつて混入した水素吸蔵合金Ａ
に対する被毒性ガスは、被毒性ガス吸着材Ｂに吸着若し
くは吸収され又は触媒によつて反応させられて除去され
るので、長期に亘つて水素吸蔵合金Ａに付着蓄積されて
吸蔵能力を次第に低下させるという不具合が良好に抑制
される。被毒性ガス吸着材Ｂは、被毒性ガスの吸着能力
が低下した際に適宜に交換する。その際、容器１の上蓋
１ａを取り外す。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る水素回収精製装置によれば、容器内に水素
吸蔵合金及び被毒性ガス吸着材を配置するという簡素な
構造により、予め、被毒性ガスを除去した後の原料ガス
が水素吸蔵合金に吸蔵されるようになる。その結果、水
素吸蔵合金の被毒が長期間抑制されて寿命が延長され、
ひいては水素回収精製装置の長期使用が可能になる。
本発明に係る水素回収精製装置によれば、容器内に水素
吸蔵合金及び被毒性ガス吸着材を配置するという簡素な
構造により、予め、被毒性ガスを除去した後の原料ガス
が水素吸蔵合金に吸蔵されるようになる。その結果、水
素吸蔵合金の被毒が長期間抑制されて寿命が延長され、
ひいては水素回収精製装置の長期使用が可能になる。
【図１】 本発明の１実施例に係る水素回収精製装置を
示す概略図。
示す概略図。
【図２】 同じく水素回収精製装置の作動状況を示す
図。
図。
【図３】 同じく水素吸蔵能力−水素吸蔵時間特性を示
す線図。
す線図。
【図４】 同じく水素吸蔵能力−水素吸蔵時間特性を示
す線図。
す線図。
１：容器、１ａ：上蓋、２：第１加熱・冷却装置、３：
第２加熱・冷却装置、４：第１バルブ、５：第２バル
ブ、６：精製水素ガス放出ライン、７：原料ガス供給ラ
イン、８：第３バルブ、１０：水素利用装置、１１：パ
ージガスライン、１４，１５：熱媒体流路、２０：熱媒
体供給装置、Ａ：水素吸蔵合金、Ｂ：被毒性ガス吸着
材、Ｏ：空間。
第２加熱・冷却装置、４：第１バルブ、５：第２バル
ブ、６：精製水素ガス放出ライン、７：原料ガス供給ラ
イン、８：第３バルブ、１０：水素利用装置、１１：パ
ージガスライン、１４，１５：熱媒体流路、２０：熱媒
体供給装置、Ａ：水素吸蔵合金、Ｂ：被毒性ガス吸着
材、Ｏ：空間。
Claims (2)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金及び該水素吸蔵合金の上に
配置される吸着材又は触媒からなる被毒性ガス吸着材を
容器内に収容し、該水素吸蔵合金又は該被毒性ガス吸着
材の内の少なくとも該水素吸蔵合金を加熱・冷却装置に
よつて冷却した状態で、水素を含有する原料ガスを容器
の上部に接続する原料ガス供給ラインによつて供給し、
該原料ガスを被毒性ガス吸着材を通した後に該水素吸蔵
合金に導き、該水素吸蔵合金の水素吸蔵能力を低下させ
る被毒性ガスを該被毒性ガス吸着材に吸着させつつ該被
毒性ガス吸着材を通過した水素ガスを該水素吸蔵合金に
吸蔵させ、その後、該水素吸蔵合金から放出される精製
水素ガスによつて被毒性ガス吸着材から放出される被毒
性ガスを容器の上部に接続するパージガスラインから外
部に流出させ、続いて加熱・冷却装置によつて少なくと
も水素吸蔵合金を加熱した状態で、該水素吸蔵合金から
放出される精製水素ガスを容器の上部に接続する精製水
素ガス放出ラインから放出させることを特徴とする水素
回収精製方法。 - 【請求項２】 容器と、該容器に収容され、水素を水素
化物として吸蔵する水素吸蔵合金と、該水素吸蔵合金の
上に配置され、該水素吸蔵合金の水素吸蔵能力を低下さ
せる被毒性ガスを除去する吸着材又は触媒からなる被毒
性ガス吸着材と、該容器の上部に接続され、水素を含有
する原料ガスを供給する原料ガス供給ライン、精製水素
ガス放出ライン、及び被毒性ガス吸着材から放出される
被毒性ガスを外部に流出させるパージガスラインと、該
水素吸蔵合金又は該被毒性ガス吸着材の内の少なくとも
該水素吸蔵合金を加熱又は冷却する加熱・冷却装置と、
該原料ガス供給ラインに介在する第１バルブと、該精製
水素ガス放出ラインに介在する第２バルブと、該パージ
ガスラインに介在する第３バルブとを備えることを特徴
とする水素回収精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267839A JPH0692605A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 水素回収精製方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267839A JPH0692605A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 水素回収精製方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692605A true JPH0692605A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17450341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4267839A Pending JPH0692605A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 水素回収精製方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692605A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7993577B2 (en) | 2007-06-11 | 2011-08-09 | Advance Materials Products, Inc. | Cost-effective titanium alloy powder compositions and method for manufacturing flat or shaped articles from these powders |
| JP2014012241A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Daifuku Co Ltd | 被処理ガス中の濃縮対象成分の処理装置およびこの処理装置を用いた被処理ガス中の濃縮対象成分の処理方法 |
| US8920712B2 (en) | 2007-06-11 | 2014-12-30 | Advanced Materials Products, Inc. | Manufacture of near-net shape titanium alloy articles from metal powders by sintering with presence of atomic hydrogen |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4267839A patent/JPH0692605A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7993577B2 (en) | 2007-06-11 | 2011-08-09 | Advance Materials Products, Inc. | Cost-effective titanium alloy powder compositions and method for manufacturing flat or shaped articles from these powders |
| US8920712B2 (en) | 2007-06-11 | 2014-12-30 | Advanced Materials Products, Inc. | Manufacture of near-net shape titanium alloy articles from metal powders by sintering with presence of atomic hydrogen |
| JP2014012241A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Daifuku Co Ltd | 被処理ガス中の濃縮対象成分の処理装置およびこの処理装置を用いた被処理ガス中の濃縮対象成分の処理方法 |
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