JPH0873201A - 水素分離膜ユニット - Google Patents
水素分離膜ユニットInfo
- Publication number
- JPH0873201A JPH0873201A JP21259694A JP21259694A JPH0873201A JP H0873201 A JPH0873201 A JP H0873201A JP 21259694 A JP21259694 A JP 21259694A JP 21259694 A JP21259694 A JP 21259694A JP H0873201 A JPH0873201 A JP H0873201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- permeable membrane
- hydrogen permeable
- recessed parts
- membrane unit
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 105
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 title 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 31
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 3
- 229910002668 Pd-Cu Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- PDMMFKSKQVNJMI-BLQWBTBKSA-N Testosterone propionate Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H](OC(=O)CC)[C@@]1(C)CC2 PDMMFKSKQVNJMI-BLQWBTBKSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素精製装置や水素製造装置に適用される水
素分離膜ユニットに関する。 【構成】 金属又は合金箔製の水素透過膜の周囲を両面
から金属製の枠ではさんで固定し、前記水素透過膜の少
くとも精製水素側の面を周囲が前記金属製の枠に接合さ
れた金属多孔質材からなる支持板で支持した水素分離膜
ユニットにおいて、前記水素透過膜として水素の透過部
分に多数の凹部を設けた金属又は合金箔製の水素透過膜
を使用したことを特徴とする水素分離膜ユニット。 【効果】 従来の水素分離膜ユニットに比較し水素透過
性能は同等以上であり、強度が著しく改善され、長時間
の繰返し使用に対する耐性が格段に優れている。
素分離膜ユニットに関する。 【構成】 金属又は合金箔製の水素透過膜の周囲を両面
から金属製の枠ではさんで固定し、前記水素透過膜の少
くとも精製水素側の面を周囲が前記金属製の枠に接合さ
れた金属多孔質材からなる支持板で支持した水素分離膜
ユニットにおいて、前記水素透過膜として水素の透過部
分に多数の凹部を設けた金属又は合金箔製の水素透過膜
を使用したことを特徴とする水素分離膜ユニット。 【効果】 従来の水素分離膜ユニットに比較し水素透過
性能は同等以上であり、強度が著しく改善され、長時間
の繰返し使用に対する耐性が格段に優れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水素精製装置や水素製造
装置に適用される水素分離膜ユニットに関する。
装置に適用される水素分離膜ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８に従来の水素分離膜ユニットの断面
図の１例を示す。図８の水素分離膜ユニットでは枠４に
溶接部５′で溶接され補強された金属多孔質材（金網を
含む）からなる支持板２の間に水素（Ｈ2 ）のみを透過
する性質を有するＰｄ又はＰｄ合金箔からなる水素透過
膜１をはさみ、接合部５でろう付、拡散接合、溶接等に
より接合されている。稼動時には高温下で原料ガス側に
水素を含む原料ガスを流すことにより、水素のみが選択
的に水素透過膜を通過して原料ガス側から精製水素側へ
拡散、移動し、精製水素側で高純度の水素が得られる。
このときの水素の透過速度は水素透過膜の厚さｔに反比
例し、膜の厚さｔが薄ければ薄いほど高い水素分離性能
が得られる。また、原料ガス側の圧力Ｐ1 と精製水素側
の圧力Ｐ2 との差圧△Ｐ＝Ｐ1 −Ｐ 2 が大きい方が水素
透過速度が大きくなり、高性能となる。
図の１例を示す。図８の水素分離膜ユニットでは枠４に
溶接部５′で溶接され補強された金属多孔質材（金網を
含む）からなる支持板２の間に水素（Ｈ2 ）のみを透過
する性質を有するＰｄ又はＰｄ合金箔からなる水素透過
膜１をはさみ、接合部５でろう付、拡散接合、溶接等に
より接合されている。稼動時には高温下で原料ガス側に
水素を含む原料ガスを流すことにより、水素のみが選択
的に水素透過膜を通過して原料ガス側から精製水素側へ
拡散、移動し、精製水素側で高純度の水素が得られる。
このときの水素の透過速度は水素透過膜の厚さｔに反比
例し、膜の厚さｔが薄ければ薄いほど高い水素分離性能
が得られる。また、原料ガス側の圧力Ｐ1 と精製水素側
の圧力Ｐ2 との差圧△Ｐ＝Ｐ1 −Ｐ 2 が大きい方が水素
透過速度が大きくなり、高性能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図８に示すような水素
分離膜ユニットにおいては、支持板２は枠４に溶接によ
り接合されている。このような接合の場合、通常図８の
Ａ部の使用時の状態を示す拡大図である図７に示すよう
に枠４の水素透過膜１に接する面と支持板２の水素透過
膜１に平行な面との間に段差ａが生じる。また、金網を
含む金属多孔板で形成される支持板２の表面には多数の
凹凸がある。このような水素分離膜ユニットにおいて、
水素分離性能を向上させるため△Ｐを大きくし、ｔを小
さくしようとすると次のような問題がある。 （１）段差ａ部で水素透過膜１に局部的な歪６が加わり
破断する恐れがある。 （２）水素透過膜１が支持板２に押しつけられ、支持板
表面の凹部にくい込み、大きな歪を受けて破断する恐れ
がある。
分離膜ユニットにおいては、支持板２は枠４に溶接によ
り接合されている。このような接合の場合、通常図８の
Ａ部の使用時の状態を示す拡大図である図７に示すよう
に枠４の水素透過膜１に接する面と支持板２の水素透過
膜１に平行な面との間に段差ａが生じる。また、金網を
含む金属多孔板で形成される支持板２の表面には多数の
凹凸がある。このような水素分離膜ユニットにおいて、
水素分離性能を向上させるため△Ｐを大きくし、ｔを小
さくしようとすると次のような問題がある。 （１）段差ａ部で水素透過膜１に局部的な歪６が加わり
破断する恐れがある。 （２）水素透過膜１が支持板２に押しつけられ、支持板
表面の凹部にくい込み、大きな歪を受けて破断する恐れ
がある。
【０００４】本発明は前記技術水準に鑑み、従来技術に
おける水素透過膜の破断を防止することができる水素分
離膜ユニットを提供しようとするものである。
おける水素透過膜の破断を防止することができる水素分
離膜ユニットを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は（１）金属又は
合金箔製の水素透過膜の周囲を両面から金属製の枠では
さんで固定し、前記水素透過膜の少くとも精製水素側の
面を周囲が前記金属製の枠に接合された金属多孔質材か
らなる支持板で支持した水素分離膜ユニットにおいて、
前記水素透過膜として水素の透過部分に多数の凹部を設
けた金属又は合金箔製の水素透過膜を使用したことを特
徴とする水素分離膜ユニット及び（２）水素透過膜に設
けた凹部がディンプル状又は升目状に形成されているこ
とを特徴とする前記（１）の水素分離膜ユニットであ
る。
合金箔製の水素透過膜の周囲を両面から金属製の枠では
さんで固定し、前記水素透過膜の少くとも精製水素側の
面を周囲が前記金属製の枠に接合された金属多孔質材か
らなる支持板で支持した水素分離膜ユニットにおいて、
前記水素透過膜として水素の透過部分に多数の凹部を設
けた金属又は合金箔製の水素透過膜を使用したことを特
徴とする水素分離膜ユニット及び（２）水素透過膜に設
けた凹部がディンプル状又は升目状に形成されているこ
とを特徴とする前記（１）の水素分離膜ユニットであ
る。
【０００６】本発明の水素分離膜ユニットにおいては、
従来この種の水素分離膜ユニットに使用されている厚さ
約２０μｍの水素透過膜に代えて厚さ３０〜５０μｍの
水素透過膜を使用する。これによって水素透過膜の強度
が増加するので、枠と支持板との接合部の段差による局
部的な歪による破断を防ぐことができ、また支持板表面
の凹部へのくい込みを少くすることができる。厚みが３
０μｍ未満では強度向上の効果がなく、５０μｍを超え
ると凹部を薄く加工することが困難である。
従来この種の水素分離膜ユニットに使用されている厚さ
約２０μｍの水素透過膜に代えて厚さ３０〜５０μｍの
水素透過膜を使用する。これによって水素透過膜の強度
が増加するので、枠と支持板との接合部の段差による局
部的な歪による破断を防ぐことができ、また支持板表面
の凹部へのくい込みを少くすることができる。厚みが３
０μｍ未満では強度向上の効果がなく、５０μｍを超え
ると凹部を薄く加工することが困難である。
【０００７】このように水素透過膜の厚みを厚くすると
水素透過性が悪くなるので水素透過部分の表面に多数の
凹部、すなわち膜厚の薄い部分を設け水素の透過性を確
保する。凹部の深さｔ1 は、凹部のない部分の膜厚をｔ
3 、凹部における膜厚をｔ2、従来方法における膜厚を
ｔ0 とした場合にｔ0 ＞ｔ2 ＝ｔ3 −ｔ1 となるように
するのが望ましい。凹部の形状としては特に制限はな
く、図４に示す升目状、図５に示すディンプル状など膜
の材質、形状等に応じて適当な形状とすればよい。水素
透過膜の凹部のピッチ（ｌ1 ）は凹部の面積の水素透過
面全体の面積に対する割合と膜全体の強度等を考慮して
適宜定めればよい。なお、支持板として使用する金属支
持板の表面にも凹凸がある。通常、金属多孔板の凹部の
ピッチは明確ではないが、大まかな傾向としてそのピッ
チを（ｌ2 ）とした場合ｌ2 ＜ｌ1 となると水素透過膜
が破損しやすくなる恐れがあるので、（ｌ1 ）は支持板
表面の凹部のピッチ（ｌ 2 ）より小さくなるようにする
のが望ましい。また、凹部の面積は水素透過面全体の面
積の３０〜９０％程度とする。３０％未満では水素透過
性が悪く、９０％を超えると強度が低下するので好まし
くない。
水素透過性が悪くなるので水素透過部分の表面に多数の
凹部、すなわち膜厚の薄い部分を設け水素の透過性を確
保する。凹部の深さｔ1 は、凹部のない部分の膜厚をｔ
3 、凹部における膜厚をｔ2、従来方法における膜厚を
ｔ0 とした場合にｔ0 ＞ｔ2 ＝ｔ3 −ｔ1 となるように
するのが望ましい。凹部の形状としては特に制限はな
く、図４に示す升目状、図５に示すディンプル状など膜
の材質、形状等に応じて適当な形状とすればよい。水素
透過膜の凹部のピッチ（ｌ1 ）は凹部の面積の水素透過
面全体の面積に対する割合と膜全体の強度等を考慮して
適宜定めればよい。なお、支持板として使用する金属支
持板の表面にも凹凸がある。通常、金属多孔板の凹部の
ピッチは明確ではないが、大まかな傾向としてそのピッ
チを（ｌ2 ）とした場合ｌ2 ＜ｌ1 となると水素透過膜
が破損しやすくなる恐れがあるので、（ｌ1 ）は支持板
表面の凹部のピッチ（ｌ 2 ）より小さくなるようにする
のが望ましい。また、凹部の面積は水素透過面全体の面
積の３０〜９０％程度とする。３０％未満では水素透過
性が悪く、９０％を超えると強度が低下するので好まし
くない。
【０００８】本発明の水素分離膜ユニットにおける水素
透過膜の材質としてはＰｄのほかＰｄ−Ａｇ，Ｐｄ−
Ｙ，Ｐｄ−Ｎｉ，Ｐｄ−ＣｕなどのＰｄ合金あるいはＰ
ｄに前記のＡｇなどの添加金属を複合して加えた三元合
金なども使用することができる。
透過膜の材質としてはＰｄのほかＰｄ−Ａｇ，Ｐｄ−
Ｙ，Ｐｄ−Ｎｉ，Ｐｄ−ＣｕなどのＰｄ合金あるいはＰ
ｄに前記のＡｇなどの添加金属を複合して加えた三元合
金なども使用することができる。
【０００９】前記の凹部は水素透過膜の原料ガス側、精
製水素側のどちらに設けてもよく、両面に設けてもよ
い。このような凹部はパターニング後エッチングするな
どの方法により形成させることができる。
製水素側のどちらに設けてもよく、両面に設けてもよ
い。このような凹部はパターニング後エッチングするな
どの方法により形成させることができる。
【００１０】本発明の水素分離膜ユニットは前記の凹部
を設けた水素透過膜の周囲の凹部が形成されていない部
分を、両面から金属多孔質材からなる支持板が接合され
た金属製の枠ではさみ、ろう付け、拡散接合あるいは溶
接により固定した構成となっている。なお、使用条件等
により原料ガス側の支持板は省略してもよい。また、こ
こでいう金属多孔質材とは金網状あるいは不織布の形状
を含むものである。
を設けた水素透過膜の周囲の凹部が形成されていない部
分を、両面から金属多孔質材からなる支持板が接合され
た金属製の枠ではさみ、ろう付け、拡散接合あるいは溶
接により固定した構成となっている。なお、使用条件等
により原料ガス側の支持板は省略してもよい。また、こ
こでいう金属多孔質材とは金網状あるいは不織布の形状
を含むものである。
【００１１】本発明の水素分離膜ユニットの１例につい
て、その断面図を図１に示す。図１において升目状の凹
部３が形成された水素透過膜１が、金属多孔材からなる
支持板２が接合された金属製の枠４により凹部が形成さ
れていない部分ではさまれ、接合部５で接合されてい
る。この例では凹部は原料ガス側に形成されている。
て、その断面図を図１に示す。図１において升目状の凹
部３が形成された水素透過膜１が、金属多孔材からなる
支持板２が接合された金属製の枠４により凹部が形成さ
れていない部分ではさまれ、接合部５で接合されてい
る。この例では凹部は原料ガス側に形成されている。
【００１２】図２及び図３にそれぞれ本発明の水素分離
膜ユニットの他の例を示す。図２は水素透過膜１の升目
状の凹部３が精製水素側に形成された例である。水素透
過膜１の保持形態としては図１のように原料ガス側に凹
部３を設け、精製水素側を平坦にし、その面を支持板２
に接触させて保持するのが望ましいが、水素の透過性能
には差はない。図３は図１の構造の原料ガス側の支持板
２が省略された例であるが、水素の透過性能、膜の保持
効果は変わらない。
膜ユニットの他の例を示す。図２は水素透過膜１の升目
状の凹部３が精製水素側に形成された例である。水素透
過膜１の保持形態としては図１のように原料ガス側に凹
部３を設け、精製水素側を平坦にし、その面を支持板２
に接触させて保持するのが望ましいが、水素の透過性能
には差はない。図３は図１の構造の原料ガス側の支持板
２が省略された例であるが、水素の透過性能、膜の保持
効果は変わらない。
【００１３】
【作用】水素透過膜として従来使用されているものより
厚いものを用いるようにしたことにより、図１のＢ部の
使用時の拡大図である図６に示すように、図７に見られ
る局部的な歪６の発現が抑制され、△Ｐをより大きくし
ても破断し難くなる。また、水素透過部分に凹部を設け
ることにより、凸部の厚さｔ3 に相当する厚みを有する
水素透過膜に近い剛性が得られ、かつ、凹部の厚さｔ1
に相当する厚さの水素透過膜に近い優れた水素透過性能
が得られる。
厚いものを用いるようにしたことにより、図１のＢ部の
使用時の拡大図である図６に示すように、図７に見られ
る局部的な歪６の発現が抑制され、△Ｐをより大きくし
ても破断し難くなる。また、水素透過部分に凹部を設け
ることにより、凸部の厚さｔ3 に相当する厚みを有する
水素透過膜に近い剛性が得られ、かつ、凹部の厚さｔ1
に相当する厚さの水素透過膜に近い優れた水素透過性能
が得られる。
【００１４】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。図１の形状の水素分離膜ユニットを作製し性能
評価試験を行った。先ずＳＵＳ３１６製の枠４とＳＵＳ
３１６製で厚さ０．８ｍｍで平均孔径（凹部のピッチ）
ｌ2 が約３０μｍの金属多孔体（平均繊維径１．５μ
ｍ、平均孔径３０μｍの不織布）からなる支持板２を溶
接により接合した。この支持板２を接合した枠４の間
に、図４に示すように一辺１５μｍの正方形で深さ２５
μｍの升目状の凹部を２５μｍのピッチで形成させた厚
さ４０μｍのＰｄ−２０ｗｔ％Ａｇ合金圧廷箔からなる
水素透過膜１をはさんで接合し、約１２０ｍｍ×７０ｍ
ｍの大きさの水素分離膜ユニットを作製した。この例で
は図６のａに相当する段差は２０μｍであった。
明する。図１の形状の水素分離膜ユニットを作製し性能
評価試験を行った。先ずＳＵＳ３１６製の枠４とＳＵＳ
３１６製で厚さ０．８ｍｍで平均孔径（凹部のピッチ）
ｌ2 が約３０μｍの金属多孔体（平均繊維径１．５μ
ｍ、平均孔径３０μｍの不織布）からなる支持板２を溶
接により接合した。この支持板２を接合した枠４の間
に、図４に示すように一辺１５μｍの正方形で深さ２５
μｍの升目状の凹部を２５μｍのピッチで形成させた厚
さ４０μｍのＰｄ−２０ｗｔ％Ａｇ合金圧廷箔からなる
水素透過膜１をはさんで接合し、約１２０ｍｍ×７０ｍ
ｍの大きさの水素分離膜ユニットを作製した。この例で
は図６のａに相当する段差は２０μｍであった。
【００１５】凹部を形成させた水素透過膜は次のように
して作製した。すなわち、厚さ４０μｍのＰｄ−２０ｗ
ｔ％Ａｇ合金圧廷箔をアルカリ洗浄液中で超音波洗浄
し、真空中で乾燥後、ポジタイプのレジスト材（東京応
化製ＴＳＭＲ８８００）を両面にコーターで塗付し、９
０℃で３０分間加熱乾燥後、ピッチ２５μｍ、一辺１５
μｍの正方形のマスクを用い、片面に紫外線を露光した
後、レジスト剥離液（東京応化製ＮＭＤ−Ｗ）中で一辺
１５μｍの正方形部のレジスト材を除去した。その後、
１２０℃のフッ酸中で３０分間保持し、一辺１５μｍの
正方形部をエッチング除去した。その結果、正方形凹部
の深さは約２５μｍであった。
して作製した。すなわち、厚さ４０μｍのＰｄ−２０ｗ
ｔ％Ａｇ合金圧廷箔をアルカリ洗浄液中で超音波洗浄
し、真空中で乾燥後、ポジタイプのレジスト材（東京応
化製ＴＳＭＲ８８００）を両面にコーターで塗付し、９
０℃で３０分間加熱乾燥後、ピッチ２５μｍ、一辺１５
μｍの正方形のマスクを用い、片面に紫外線を露光した
後、レジスト剥離液（東京応化製ＮＭＤ−Ｗ）中で一辺
１５μｍの正方形部のレジスト材を除去した。その後、
１２０℃のフッ酸中で３０分間保持し、一辺１５μｍの
正方形部をエッチング除去した。その結果、正方形凹部
の深さは約２５μｍであった。
【００１６】比較試料として水素透過膜１を厚さ２０μ
ｍのＰｄ−２０ｗｔ％Ａｇ合金圧廷箔としたほかは前記
と同様にして図８の構造の水素分離膜ユニットを作製し
た。
ｍのＰｄ−２０ｗｔ％Ａｇ合金圧廷箔としたほかは前記
と同様にして図８の構造の水素分離膜ユニットを作製し
た。
【００１７】このようにして作製した試料について箔の
破断試験及び水素透過性能により性能評価を行った。ま
ず箔の破断については、Ａｒ中で原料側（Ｐ1 ）と精製
水素側（Ｐ2 ）の差圧△Ｐ＝Ｐ1 −Ｐ2 ＝９ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 として（Ｐ2 は真空）昇温速度３００℃／Ｈｒで６
００℃に加熱し、３０分間保持後、冷却速度３００℃／
Ｈｒで室温まで下げる履歴を繰返した。また、水素透過
性能は差圧を９ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、原料ガス側を９９
％以上の水素を含む標準水素ガスとし、５５０℃で精製
水素側に透過してくる水素の量から水素透過速度を測定
した。
破断試験及び水素透過性能により性能評価を行った。ま
ず箔の破断については、Ａｒ中で原料側（Ｐ1 ）と精製
水素側（Ｐ2 ）の差圧△Ｐ＝Ｐ1 −Ｐ2 ＝９ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 として（Ｐ2 は真空）昇温速度３００℃／Ｈｒで６
００℃に加熱し、３０分間保持後、冷却速度３００℃／
Ｈｒで室温まで下げる履歴を繰返した。また、水素透過
性能は差圧を９ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、原料ガス側を９９
％以上の水素を含む標準水素ガスとし、５５０℃で精製
水素側に透過してくる水素の量から水素透過速度を測定
した。
【００１８】試験に用いた試料の形状及び性能評価試験
結果を表１に示す。表１からわかるように破断試験にお
いては従来方法による比較例の試料では、９回目に箔が
破断しＰ2 の圧力が上昇した。これに対し本発明による
実施例の試料では、５０回の繰返しによっても破断しな
かった。また、水素透過速度は比較例では１８０ｃｍ3
／（ｃｍ2 ・ｍｉｎ・ａｔｍ0. 5 ）であるのに対し、本
発明の実施例では２３０ｃｍ3 ／（ｃｍ2 ・ｍｉｎ・ａ
ｔｍ0.5 ）と高い値が得られた。
結果を表１に示す。表１からわかるように破断試験にお
いては従来方法による比較例の試料では、９回目に箔が
破断しＰ2 の圧力が上昇した。これに対し本発明による
実施例の試料では、５０回の繰返しによっても破断しな
かった。また、水素透過速度は比較例では１８０ｃｍ3
／（ｃｍ2 ・ｍｉｎ・ａｔｍ0. 5 ）であるのに対し、本
発明の実施例では２３０ｃｍ3 ／（ｃｍ2 ・ｍｉｎ・ａ
ｔｍ0.5 ）と高い値が得られた。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明の水素分離膜ユニットは、従来の
水素分離膜ユニットに比較すると、強度が著しく改善さ
れ、長時間の繰返し使用に対する耐性が格段に優れてお
り、しかも水素透過性能は同等以上である。
水素分離膜ユニットに比較すると、強度が著しく改善さ
れ、長時間の繰返し使用に対する耐性が格段に優れてお
り、しかも水素透過性能は同等以上である。
【図１】本発明の水素分離膜ユニットの１例を示す断面
図。
図。
【図２】本発明の水素分離膜ユニットの他の１例を示す
断面図。
断面図。
【図３】本発明の水素分離膜ユニットの他の１例を示す
断面図。
断面図。
【図４】本発明に係る水素透過膜の升目状凹部の１例を
示す拡大図。
示す拡大図。
【図５】本発明に係る水素透過膜のディンプル状凹部の
１例を示す拡大図。
１例を示す拡大図。
【図６】図１のＢ部の使用時の状態を示す拡大図。
【図７】図８のＡ部の使用時の状態を示す拡大図。
【図８】従来の水素分離膜ユニットの１例を示す断面
図。
図。
Claims (2)
- 【請求項１】 金属又は合金箔製の水素透過膜の周囲を
両面から金属製の枠ではさんで固定し、前記水素透過膜
の少くとも精製水素側の面を周囲が前記金属製の枠に接
合された金属多孔質材からなる支持板で支持した水素分
離膜ユニットにおいて、前記水素透過膜として水素の透
過部分に多数の凹部を設けた金属又は合金箔製の水素透
過膜を使用したことを特徴とする水素分離膜ユニット。 - 【請求項２】 水素透過膜に設けた凹部がディンプル状
又は升目状に形成されていることを特徴とする請求項１
に記載の水素分離膜ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21259694A JPH0873201A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 水素分離膜ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21259694A JPH0873201A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 水素分離膜ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0873201A true JPH0873201A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16625320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21259694A Withdrawn JPH0873201A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 水素分離膜ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0873201A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002052325A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-19 | Toyo Kohan Co Ltd | ガス分離ユニット及びその製造方法 |
| JP2002128506A (ja) * | 2000-05-15 | 2002-05-09 | Toyota Motor Corp | 水素生成装置 |
| JP2003034506A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Toyota Motor Corp | 水素抽出装置 |
| JP2003081611A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-19 | Toyota Motor Corp | 積層構造の水素分離装置 |
| JP2003095617A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-04-03 | Toyota Motor Corp | 水素分離装置 |
| JP2003320214A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 水素分離膜構造体 |
| EP1375421A3 (en) * | 2002-06-07 | 2005-04-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Hydrogen separation membrane, hydrogen separation unit, and manufacturing method for hydrogen separation membrane |
| JP2006055705A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Toyota Motor Corp | 水素分離基材 |
| EP1433521A4 (en) * | 2001-09-26 | 2006-04-12 | Toyo Kohan Co Ltd | GASTRENNE UNIT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| US7141096B2 (en) * | 2003-01-24 | 2006-11-28 | Varian S.P.A. | Gas-selective permeable membrane and method of manufacturing thereof |
| JP2008023496A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 水素分離膜セルの製造方法 |
| JP2008253984A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-10-23 | Nissan Motor Co Ltd | 水素分離装置 |
| JP2009173534A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-08-06 | Nissan Motor Co Ltd | 膜反応器 |
| JP2009226331A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Japan Steel Works Ltd:The | 水素透過モジュールおよびその使用方法 |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP21259694A patent/JPH0873201A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002128506A (ja) * | 2000-05-15 | 2002-05-09 | Toyota Motor Corp | 水素生成装置 |
| JP2002052325A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-19 | Toyo Kohan Co Ltd | ガス分離ユニット及びその製造方法 |
| JP2003034506A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Toyota Motor Corp | 水素抽出装置 |
| JP2003081611A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-19 | Toyota Motor Corp | 積層構造の水素分離装置 |
| JP2003095617A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-04-03 | Toyota Motor Corp | 水素分離装置 |
| EP1433521A4 (en) * | 2001-09-26 | 2006-04-12 | Toyo Kohan Co Ltd | GASTRENNE UNIT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP2003320214A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 水素分離膜構造体 |
| EP1375421A3 (en) * | 2002-06-07 | 2005-04-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Hydrogen separation membrane, hydrogen separation unit, and manufacturing method for hydrogen separation membrane |
| US7144444B2 (en) | 2002-06-07 | 2006-12-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Hydrogen separation membrane, hydrogen separation unit, and manufacturing method for hydrogen separation membrane |
| US7141096B2 (en) * | 2003-01-24 | 2006-11-28 | Varian S.P.A. | Gas-selective permeable membrane and method of manufacturing thereof |
| JP2006055705A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Toyota Motor Corp | 水素分離基材 |
| JP2008023496A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 水素分離膜セルの製造方法 |
| JP2008253984A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-10-23 | Nissan Motor Co Ltd | 水素分離装置 |
| JP2009173534A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-08-06 | Nissan Motor Co Ltd | 膜反応器 |
| JP2009226331A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Japan Steel Works Ltd:The | 水素透過モジュールおよびその使用方法 |
| US8075670B2 (en) | 2008-03-24 | 2011-12-13 | The Japan Steel Works, Ltd. | Hydrogen permeable module and usage thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0873201A (ja) | 水素分離膜ユニット | |
| JP3540495B2 (ja) | 水素分離膜 | |
| US8603219B2 (en) | Membrane support module for permeate separation in a fuel cell | |
| JP3537768B2 (ja) | 水素透過性金属膜及びその製造方法 | |
| US6183542B1 (en) | Method and apparatus for purifying hydrogen | |
| US8110022B2 (en) | Hydrogen purifier module and method for forming the same | |
| JPS59192707A (ja) | フイルタ組立体を製造する方法 | |
| SE526425C2 (sv) | Membranseparationsmodul, membranseperationskonstruktion, separationsförfarande samt förfarande för att tillverka en membranseparationskonstruktion | |
| JP3951245B2 (ja) | 水素を分離するための膜モジュール及びその製造方法 | |
| US8226750B2 (en) | Hydrogen purifier module with membrane support | |
| JP2007007565A (ja) | 水素透過膜補強構造体及びその作製方法 | |
| JP3801838B2 (ja) | 水素ガス分離ユニット及びその製造方法 | |
| JP2000233119A (ja) | 水素精製膜 | |
| JP3377640B2 (ja) | 水素分離膜及びその製造方法 | |
| JPH10296061A (ja) | 水素分離膜及びその製作方法 | |
| JP4274678B2 (ja) | ガス分離ユニット及びその製造方法 | |
| US8002875B1 (en) | System and method for separating hydrogen gas from a mixed gas source using composite structure tubes | |
| JPH11300172A (ja) | ガス分離膜用支持体、ガス精製用構造体及びガス精製装置 | |
| JPH022809A (ja) | フイルタ装置 | |
| JP3993282B2 (ja) | 分離膜モジュール | |
| US6510948B1 (en) | Multiple radial arm etched disc filter element | |
| CN114797491B (zh) | 一种过滤膜包及其制备方法 | |
| JP2007117843A (ja) | 流体透過性薄膜構造体及びその製造方法 | |
| JPH1176736A (ja) | 分離膜モジュール | |
| JPH10297906A (ja) | 水素分離膜及びその製作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |