JPS6359728B2 - - Google Patents
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- JPS6359728B2 JPS6359728B2 JP54163652A JP16365279A JPS6359728B2 JP S6359728 B2 JPS6359728 B2 JP S6359728B2 JP 54163652 A JP54163652 A JP 54163652A JP 16365279 A JP16365279 A JP 16365279A JP S6359728 B2 JPS6359728 B2 JP S6359728B2
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- atomic
- separated
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
- B01D59/10—Separation by diffusion
- B01D59/12—Separation by diffusion by diffusion through barriers
-
- 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; Reversible storage 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
- C01B4/00—Hydrogen isotopes; Inorganic compounds thereof prepared by isotope exchange, e.g. NH3 + D2 → NH2D + HD
-
- 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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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S423/07—Isotope separation
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- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス体に含まれ遊離して大部分が分子
状態になつている水素および／または他の元素と
大部分が化合してガス状態になつている水素アイ
ソトープ混合物をガス体の他の成分から分離しお
よび／または圧縮するための方法に関する。
状態になつている水素および／または他の元素と
大部分が化合してガス状態になつている水素アイ
ソトープ混合物をガス体の他の成分から分離しお
よび／または圧縮するための方法に関する。
上記した様な分離の方法と装置は種々の目的の
ための技術分野において、例えば一連の医学的処
置において使用される極端に純粋な水素を製造す
るために研究がなされている。
ための技術分野において、例えば一連の医学的処
置において使用される極端に純粋な水素を製造す
るために研究がなされている。
ガス体混合物から水素を分離するための方法お
よび装置は以前から公知となつている。即ちガス
体状の水素をその他のガス体成分から、鉄・チタ
ン合金を用いて選択吸収によつて分離する方法が
公知となつている。上記とは別な公知の方法はパ
ラジウム膜を用いて水素を選択的に滲出させる方
法である。この方法では水素はパラジウム膜を透
過して滲出し、一方その他のガス成分は留置され
ている。また公知となつている技術には、水素を
含んだガス混合体を選択的に液化させることによ
つて水素を分離する技術も含まれる。この場合に
は水素はガス混合物の最後の成分として残留する
のであるが、この分離方法はガス混合物の中にヘ
リウムが含まれていない場合にのみ有効である。
よび装置は以前から公知となつている。即ちガス
体状の水素をその他のガス体成分から、鉄・チタ
ン合金を用いて選択吸収によつて分離する方法が
公知となつている。上記とは別な公知の方法はパ
ラジウム膜を用いて水素を選択的に滲出させる方
法である。この方法では水素はパラジウム膜を透
過して滲出し、一方その他のガス成分は留置され
ている。また公知となつている技術には、水素を
含んだガス混合体を選択的に液化させることによ
つて水素を分離する技術も含まれる。この場合に
は水素はガス混合物の最後の成分として残留する
のであるが、この分離方法はガス混合物の中にヘ
リウムが含まれていない場合にのみ有効である。
公知の技術に属しているガス混合物から水素を
分離する方法は、パラジウム膜を用いて選択滲出
を行う方法を除いて、次の様な欠点を持つてい
る。即ち該方法は不連続的にのみ実施可能である
という欠点を持つている。その他の著しい欠点
は、上記の公知となつている方法では収率が小さ
いか或いは該方法を実施するのに必要な費用が大
であることである。
分離する方法は、パラジウム膜を用いて選択滲出
を行う方法を除いて、次の様な欠点を持つてい
る。即ち該方法は不連続的にのみ実施可能である
という欠点を持つている。その他の著しい欠点
は、上記の公知となつている方法では収率が小さ
いか或いは該方法を実施するのに必要な費用が大
であることである。
パラジウム膜を用いて水素を分離する方法は、
連続的に実施することが可能であるという特徴を
持つているが、分離された水素を、大抵の場合に
必要である様に圧縮するという特別な処置を必要
とするのが欠点である。このことは別としても圧
縮のため従来は主として運動する部材を備えたコ
ンプレツサーが用いられ、該部材は潤滑油を必要
とし、かくして分離された水素が油で汚染される
ことを避けられないか或いは大なる費用をかけれ
ば避けることが可能となつている。
連続的に実施することが可能であるという特徴を
持つているが、分離された水素を、大抵の場合に
必要である様に圧縮するという特別な処置を必要
とするのが欠点である。このことは別としても圧
縮のため従来は主として運動する部材を備えたコ
ンプレツサーが用いられ、該部材は潤滑油を必要
とし、かくして分離された水素が油で汚染される
ことを避けられないか或いは大なる費用をかけれ
ば避けることが可能となつている。
本発明の目的は、従来公知の方法の欠点を避け
た方法と装置を創成することであり、本発明は次
の様な特徴を有するものである。即ちガス混合物
からの水素の分離は連続的に行われること、該分
離はヘリウムが存在している場合でも可能である
ことおよび、他の元素と化合してガス混合物に含
まれている水素でも分離可能であり、従つてこの
様な化合物は夾雑物として分離方法のじやまにな
る代りに経済性を増大するのに役立つているとい
う特徴を有するものである。更に本発明による方
法および装置により、分離された水素はその後
で、運動する部材を有するコンプレツサーを通過
するこなく、使用目的に適合した圧力にまで圧縮
可能となつている。
た方法と装置を創成することであり、本発明は次
の様な特徴を有するものである。即ちガス混合物
からの水素の分離は連続的に行われること、該分
離はヘリウムが存在している場合でも可能である
ことおよび、他の元素と化合してガス混合物に含
まれている水素でも分離可能であり、従つてこの
様な化合物は夾雑物として分離方法のじやまにな
る代りに経済性を増大するのに役立つているとい
う特徴を有するものである。更に本発明による方
法および装置により、分離された水素はその後
で、運動する部材を有するコンプレツサーを通過
するこなく、使用目的に適合した圧力にまで圧縮
可能となつている。
上記の目的は冒頭に述べた様な分離方法におい
て本発明により次の様にして達成される。即ち分
子状態および／または化合した状態にある水素
は、あらゆる方向を閉鎖され、同様にあらゆる方
向が閉鎖されている第二の室と、原子状態の水素
を滲透させるけれども分子状態にある水素は僅か
しか滲透させない壁によつて分離されている第一
の室の中で原子状態の水素に変換され或いは、必
要な場合には、水素が化合している元素から原子
状態の水素に分離されそして原子状態の水素を滲
透させる壁を通過して第二の室に集められ再び分
子状態の水素となる。
て本発明により次の様にして達成される。即ち分
子状態および／または化合した状態にある水素
は、あらゆる方向を閉鎖され、同様にあらゆる方
向が閉鎖されている第二の室と、原子状態の水素
を滲透させるけれども分子状態にある水素は僅か
しか滲透させない壁によつて分離されている第一
の室の中で原子状態の水素に変換され或いは、必
要な場合には、水素が化合している元素から原子
状態の水素に分離されそして原子状態の水素を滲
透させる壁を通過して第二の室に集められ再び分
子状態の水素となる。
この際多くの場合、水素の分離の処置を、分離
された水素の圧力が、水素を分離採取するガス体
混合物の水素の分圧以上の前以て定められた圧力
に到達するまで継続するのが好都合である。
された水素の圧力が、水素を分離採取するガス体
混合物の水素の分圧以上の前以て定められた圧力
に到達するまで継続するのが好都合である。
上記した様な処置により、分離されたガス体状
の水素アイソトープ混合物の圧力を20バアルまで
にすることは、たとえばガス体混合物の水素ガス
の分圧が例えば僅かに10-3ミリバアルであつたと
しても容易に可能である。
の水素アイソトープ混合物の圧力を20バアルまで
にすることは、たとえばガス体混合物の水素ガス
の分圧が例えば僅かに10-3ミリバアルであつたと
しても容易に可能である。
上記した本発明による方法を実施するための簡
単で特徴ある装置は次の様なものである。即ち該
装置は、原子状態の水素を滲透させ、分子状態の
水素は僅かしか滲透させない壁により分離されて
おり、夫々あらゆる方向が包囲され、弁を用いて
閉鎖可能な２つの室から成り、一方の室は水素ア
イソトープ混合物を分離採取するガス体の導管に
接続し、別の第二の室は分離された水素アイソト
ープ混合物を収容する室に排気可能となつてい
る、水素アイソトープを滲透させない、或いは滲
透させ難い材料の壁を有し且つ上記ガス体の導管
と結合している第一の室の中には、分子状態およ
び／または化合した状態にある水素を原子状態の
水素に変換するための装置を備えた一つの容器に
より形成されている。
単で特徴ある装置は次の様なものである。即ち該
装置は、原子状態の水素を滲透させ、分子状態の
水素は僅かしか滲透させない壁により分離されて
おり、夫々あらゆる方向が包囲され、弁を用いて
閉鎖可能な２つの室から成り、一方の室は水素ア
イソトープ混合物を分離採取するガス体の導管に
接続し、別の第二の室は分離された水素アイソト
ープ混合物を収容する室に排気可能となつてい
る、水素アイソトープを滲透させない、或いは滲
透させ難い材料の壁を有し且つ上記ガス体の導管
と結合している第一の室の中には、分子状態およ
び／または化合した状態にある水素を原子状態の
水素に変換するための装置を備えた一つの容器に
より形成されている。
この際本発明は、一般にガス体の状態では分子
状態又は化合した状態にある水素が前以て原子状
態の水素に変換されている場合、その水素に対し
特定の物質が実技上充分な量を透過するという認
識から出発する。本発明はその際、上記した特定
の物質により形成された壁を透過する水素の原子
は、壁を透過した後で結合して分子となり、かく
して水素は、壁を通過した後でその背後に位置す
る空間の中で分子状態となつているという事実を
利用している。このことの結果として、上記した
物質から形成された壁を透過した後で上記の如く
形成された分子状態の水素は、壁を通つて戻るこ
とが不可能であるか或いは実用上無視し得る程度
の量が戻り得るのみである。この事実から、分離
された水素を収容するための室の圧力は、水素が
分離採取されるガス体混合物の水素の分圧よりも
はるかに高い圧力まで高められる。
状態又は化合した状態にある水素が前以て原子状
態の水素に変換されている場合、その水素に対し
特定の物質が実技上充分な量を透過するという認
識から出発する。本発明はその際、上記した特定
の物質により形成された壁を透過する水素の原子
は、壁を透過した後で結合して分子となり、かく
して水素は、壁を通過した後でその背後に位置す
る空間の中で分子状態となつているという事実を
利用している。このことの結果として、上記した
物質から形成された壁を透過した後で上記の如く
形成された分子状態の水素は、壁を通つて戻るこ
とが不可能であるか或いは実用上無視し得る程度
の量が戻り得るのみである。この事実から、分離
された水素を収容するための室の圧力は、水素が
分離採取されるガス体混合物の水素の分圧よりも
はるかに高い圧力まで高められる。
ガス体から水素アイソトープ混合物を連続的に
分離するための合目的な本発明の装置の形成で
は、ガス体を供給する管と結合している室が弁を
介して、水素を分離した後の残留ガスを他方に導
く管に結合されている。このことにより、水素ア
イソトープ混合物を分離採取するガス体混合物を
連続的に、ガス体を供給する管と結合している室
に導びきそして分離後の残留ガスを連続的に除去
することが可能となる。
分離するための合目的な本発明の装置の形成で
は、ガス体を供給する管と結合している室が弁を
介して、水素を分離した後の残留ガスを他方に導
く管に結合されている。このことにより、水素ア
イソトープ混合物を分離採取するガス体混合物を
連続的に、ガス体を供給する管と結合している室
に導びきそして分離後の残留ガスを連続的に除去
することが可能となる。
分子状態および／または化合した状態にある水
素を原子状態の水素に変換するため接触解離のた
めの公知となつている装置、グロー放電発生のた
めの装置、高周波放電装置又はイオン化放射線或
いはまた電弧を発生する装置を用意することが可
能である。本発明による装置では、1500K以上の
温度に加熱可能な融解点の高い材料、例えばタン
グステン、イリジウム、オスミウム、レニウム等
から成る撚線、針金又はその他の形態の物体を用
いるのが非常に有利であることが示されている。
素を原子状態の水素に変換するため接触解離のた
めの公知となつている装置、グロー放電発生のた
めの装置、高周波放電装置又はイオン化放射線或
いはまた電弧を発生する装置を用意することが可
能である。本発明による装置では、1500K以上の
温度に加熱可能な融解点の高い材料、例えばタン
グステン、イリジウム、オスミウム、レニウム等
から成る撚線、針金又はその他の形態の物体を用
いるのが非常に有利であることが示されている。
原子状態の水素を滲透させることが可能な壁の
透過量を多くするため、該壁の温度を室温以上の
温度になる様に加熱可能となつていることが好都
合であり、この際該壁は400乃至800Kの温度に加
熱するのが特に有利であり、その際この温度にと
つて滲透する流れの密度は特に好都合なものであ
る。この際滲透させる壁を加熱して高める温度を
どの様にするかの選択は、収容室に収容されたガ
スの圧力をどの様にするかにかかつている。すで
に明らかになつている様に、温度を高めることに
よつて滲透する流れの密度は増加するけれども、
それと同時に到達可能な圧力は低下する。更に滲
透する流れの密度および収容室の中に集められた
ガス体が到達し得る圧力は、滲透する壁の材料の
選択にも依存する。特に好都合な材料としては例
えばα―鉄の様な鉄を用いること、例えばST60
の組成又はオーステナイト鋼の組成を持つた鋼鉄
を用いること、或いはまたニツケルおよびニツケ
ルを基礎とした合金を用いることが有利であるこ
とが示されている。
透過量を多くするため、該壁の温度を室温以上の
温度になる様に加熱可能となつていることが好都
合であり、この際該壁は400乃至800Kの温度に加
熱するのが特に有利であり、その際この温度にと
つて滲透する流れの密度は特に好都合なものであ
る。この際滲透させる壁を加熱して高める温度を
どの様にするかの選択は、収容室に収容されたガ
スの圧力をどの様にするかにかかつている。すで
に明らかになつている様に、温度を高めることに
よつて滲透する流れの密度は増加するけれども、
それと同時に到達可能な圧力は低下する。更に滲
透する流れの密度および収容室の中に集められた
ガス体が到達し得る圧力は、滲透する壁の材料の
選択にも依存する。特に好都合な材料としては例
えばα―鉄の様な鉄を用いること、例えばST60
の組成又はオーステナイト鋼の組成を持つた鋼鉄
を用いること、或いはまたニツケルおよびニツケ
ルを基礎とした合金を用いることが有利であるこ
とが示されている。
本発明により原子状態の水素を滲透させる壁を
一様に刺戟することを可能にしている装置の形成
では、２つの室が互に同軸的に配置され、その際
融解点の高い撚線、針金又はその他の形態の物体
は、２つの室の共通な軸上に設けられておりそし
て滲透させる壁は、融解点の高い材料から成る物
体を一定の距離を隔てて取り囲んでいる中空シリ
ンダーとして形成されている。
一様に刺戟することを可能にしている装置の形成
では、２つの室が互に同軸的に配置され、その際
融解点の高い撚線、針金又はその他の形態の物体
は、２つの室の共通な軸上に設けられておりそし
て滲透させる壁は、融解点の高い材料から成る物
体を一定の距離を隔てて取り囲んでいる中空シリ
ンダーとして形成されている。
本発明による装置の一つの実施例が添附図に略
図によつて示されそして次の記述において詳細に
説明されている。
図によつて示されそして次の記述において詳細に
説明されている。
水素のアイソトープ混合物を包含しているガス
体混合物は、添付図には表現されていない弁によ
つて閉鎖することが可能な供給管１を介して第一
の室２に導入される。室２はシリンダー状に形成
されており、この際シリンダー状の壁３の一部分
は水素原子を滲透させることが可能になつてい
る。シリンダー状の室２の軸上には融解点の高い
材料、例えばタングステンから成る撚線又は針金
４が配置され、該針金の長さは、原子状態の水素
を滲透させるシリンダー状の壁の部分の長さに等
しくそして図面に表現されていない加熱装置によ
つて約2000Kの温度に加熱されることが可能とな
つている。シリンダー状の室２は第二の室５によ
つて同軸的に囲まれており、該室５は、室２の中
のガス体混合物に分子状態および／または化合し
た状態で含まれており、タングステンの撚線又は
針金により直ちに原子状態の水素に変換されそし
て原子状態の水素を滲透させるシリンダー状の室
２の壁３の部分を透過した後、分子状態の水素に
移行する水素を収容するためのものである。
体混合物は、添付図には表現されていない弁によ
つて閉鎖することが可能な供給管１を介して第一
の室２に導入される。室２はシリンダー状に形成
されており、この際シリンダー状の壁３の一部分
は水素原子を滲透させることが可能になつてい
る。シリンダー状の室２の軸上には融解点の高い
材料、例えばタングステンから成る撚線又は針金
４が配置され、該針金の長さは、原子状態の水素
を滲透させるシリンダー状の壁の部分の長さに等
しくそして図面に表現されていない加熱装置によ
つて約2000Kの温度に加熱されることが可能とな
つている。シリンダー状の室２は第二の室５によ
つて同軸的に囲まれており、該室５は、室２の中
のガス体混合物に分子状態および／または化合し
た状態で含まれており、タングステンの撚線又は
針金により直ちに原子状態の水素に変換されそし
て原子状態の水素を滲透させるシリンダー状の室
２の壁３の部分を透過した後、分子状態の水素に
移行する水素を収容するためのものである。
添付図から推定できる様に供給管１を通りシリ
ンダー状の第一の室２に導かれているガス体混合
物はタングステンの撚線又は針金４の傍を通過す
る。導入されたガス体混合物に含まれている分子
状態の水素および／または化合した状態の水素は
この際原子状態の水素に変換されそして滲透させ
ることが可能な壁を透過して第二の室５に到達す
る。水素は夫々２箇の水素原子が再結合して水素
分子となり室５に留まり、該室は、図示されてい
ない排気装置に接続可能となつており、水素の圧
力が前以て定められた一定の圧力に到達した後で
導管６を介して室５から吸い出される。タングス
テンから成る撚線又は針金４の傍を通過した後で
残留しているガス体は、室２と結合し、図面には
表現されていない弁を介して閉鎖可能な導管７を
介して室から引き出され、かくして本発明による
装置は、水素が分離採取されるガス体混合物を連
続的に供給および排出することによつて連続運転
可能である。従つてまた同時に室５の中の圧力は
多くの使用目的に対して充分な高い圧力まで高め
ることが可能である。
ンダー状の第一の室２に導かれているガス体混合
物はタングステンの撚線又は針金４の傍を通過す
る。導入されたガス体混合物に含まれている分子
状態の水素および／または化合した状態の水素は
この際原子状態の水素に変換されそして滲透させ
ることが可能な壁を透過して第二の室５に到達す
る。水素は夫々２箇の水素原子が再結合して水素
分子となり室５に留まり、該室は、図示されてい
ない排気装置に接続可能となつており、水素の圧
力が前以て定められた一定の圧力に到達した後で
導管６を介して室５から吸い出される。タングス
テンから成る撚線又は針金４の傍を通過した後で
残留しているガス体は、室２と結合し、図面には
表現されていない弁を介して閉鎖可能な導管７を
介して室から引き出され、かくして本発明による
装置は、水素が分離採取されるガス体混合物を連
続的に供給および排出することによつて連続運転
可能である。従つてまた同時に室５の中の圧力は
多くの使用目的に対して充分な高い圧力まで高め
ることが可能である。
実施例 １
本発明による装置の前以て排気されている室１
の中に、１％の水蒸気と99％の水素から成る水蒸
気・水素アイソトープ混合物が導入され、その際
ガス体混合物の圧力は4.6×10-4ミリバアルとな
つている。この際用いられているタングステン撚
線の全表面積は0.3cm2でありそして13ワツトの電
力で2000Kの温度に加熱される。原子状態の水素
を滲透させることが可能な壁の材料としてα―鉄
が使用される。滲透させることが可能な壁の厚さ
は約１mmであり、該壁の全面積は100cm2となつて
いる。該壁の温度は約470Kとなつている。滲透
させることが可能な壁を透過して、前以て排気さ
れている収容室５の中に水素が毎秒0.3リツトル
宛吸い込まれる。収容室の中に蓄積された水素の
圧力は、室の体積が0.1リツトルの場合、運転時
間90時間の後で約200ミリバアルに到達する。
の中に、１％の水蒸気と99％の水素から成る水蒸
気・水素アイソトープ混合物が導入され、その際
ガス体混合物の圧力は4.6×10-4ミリバアルとな
つている。この際用いられているタングステン撚
線の全表面積は0.3cm2でありそして13ワツトの電
力で2000Kの温度に加熱される。原子状態の水素
を滲透させることが可能な壁の材料としてα―鉄
が使用される。滲透させることが可能な壁の厚さ
は約１mmであり、該壁の全面積は100cm2となつて
いる。該壁の温度は約470Kとなつている。滲透
させることが可能な壁を透過して、前以て排気さ
れている収容室５の中に水素が毎秒0.3リツトル
宛吸い込まれる。収容室の中に蓄積された水素の
圧力は、室の体積が0.1リツトルの場合、運転時
間90時間の後で約200ミリバアルに到達する。
実施例 ２
ヘリウムと超重水素から成り、ヘリウムの分圧
が３ミリバアル、超重水素の分圧が10-3ミリバア
ルのガス体混合物―これはガス冷却高温反応炉の
一次冷却循環系の中に運転停止後に生ずるガス組
成に等しいものである―に対し、針金の全表面積
20cm2、1.3キロワツトの電力で2000Kとなるタン
グステン針計を用いまた厚さ１mmのα―鉄の滲透
させることが可能な壁を用い、一日で0.1グラム
の超重水素の透過量と到達可能な最大圧力として
1.6バアルが得られた。
が３ミリバアル、超重水素の分圧が10-3ミリバア
ルのガス体混合物―これはガス冷却高温反応炉の
一次冷却循環系の中に運転停止後に生ずるガス組
成に等しいものである―に対し、針金の全表面積
20cm2、1.3キロワツトの電力で2000Kとなるタン
グステン針計を用いまた厚さ１mmのα―鉄の滲透
させることが可能な壁を用い、一日で0.1グラム
の超重水素の透過量と到達可能な最大圧力として
1.6バアルが得られた。
添附図は本発明による装置の一つの実施例を示
す略図である。図において、 １…ガス体混合物供給管、２…第一室（シリン
ダー形状）、３…（水素原子を）滲透させること
が可能な壁、４…針金、５…第二室（シリンダー
形状）、６…導管、７…導管、である。
す略図である。図において、 １…ガス体混合物供給管、２…第一室（シリン
ダー形状）、３…（水素原子を）滲透させること
が可能な壁、４…針金、５…第二室（シリンダー
形状）、６…導管、７…導管、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガス体に含まれ遊離して大部分が分子状態に
なつている水素および／または他の元素と大部分
が化合してガス状態になつている水素のアイソト
ープ混合物をガス体の他の成分から分離しおよ
び／または圧縮するための方法において、分子状
態および／または化合した状態にある水素は、あ
らゆる方向を閉鎖されている第一の室が、これと
同様にあらゆる方向を閉鎖されている第二の室
と、原子状態の水素を浸透させるけれども分子状
態にある水素は僅かしか浸透させない壁によつて
互に分離されている分離装置の第一の室の中で原
子状態の水素に変換され、或いは必要な場合に
は、水素が化合している元素から原子状態の水素
に分離されそして原子状態の水素を浸透させる壁
を通過して第二の室に集められ再び分子状態の水
素となることを特徴とする、水素のアイソトープ
混合物をガス体の他の成分から分離しおよび／ま
たは圧縮する方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
水素分離の処置は、分離された水素の圧力が、水
素を分離採取するガス体混合物の水素の分圧以上
の前以て定められた圧力に到達するまで継続する
ことを特徴とする分離方法。 ３ ガス体に含まれ遊離して大部分が分子状態に
なつている水素および／または他の元素と大部分
が化合してガス状態になつている水素のアイソト
ープ混合物をガス体の他の成分から分離しおよ
び／または圧縮するため、分子状態および／また
は化合した状態にある水素は、あらゆる方向を閉
鎖されている第一の室が、これと同様にあらゆる
方向を閉鎖されている第二の室と、原子状態の水
素を浸透させるけれども分子状態にある水素を僅
かしか浸透させない壁によつて互いに分離されて
いる分離装置の第一の室の中で原子状態の水素に
変換され、或いは必要な場合には、水素が化合し
ている元素から原子状態の水素に分離されそして
原子状態の水素を浸透させる壁を通過して第二の
室に集められ再び分子状態の水素となる、水素の
アイソトープ混合物をガス体の他の成分から分離
しおよび／または圧縮する方法を実施するための
装置において、該装置は原子状態の水素を良く浸
透させるが分子状態の水素を僅かな量しか浸透さ
せない壁によつて互いに分離されそれぞれあらゆ
る方向が包囲され、弁によつて閉鎖可能な２個の
室を有しこれらの室のうち第一の室はガス体供給
管並びに排気管と結合しそしてもう１つの第二の
室は、浸透させる壁を透過したアイソトープ混合
物を収容する室に排気可能となつており、その際
上記２個の室のその他の壁は水素のアイソトープ
を浸透させないか或いは浸透させ難い材料から成
りそしてその際ガス供給管並びに排気管と結合し
ている第一の室の中には分子状態および／または
化合した状態にある水素を原子状態の水素に変換
するための装置を備えそしてこの室には水素アイ
ソトープ混合物を分離採取すべきガス体の導管が
接続され、別の第二の室は分離された水素アイソ
トープ混合物を収容する室に排気可能となつてい
ることを特徴とする装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の装置において、
ガス体を供給する管と結合している第一の室が弁
を介して、水素を分離した後の残留ガスを他方に
導く管と結合していることを特徴とする装置。 ５ 特許請求の範囲第３項または第４項記載の装
置において分子状態および／または化合した状態
にある水素を原子状態の水素に変換するための装
置は、接触解離装置、グロー放電装置、高周波放
電装置又はイオン化放射線または電弧を発生する
装置であることを特徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第３項から第５項までのうち
のいずれか一つに記載の装置において、原子状態
の水素に変換するための装置として1500K以上の
温度に加熱可能な融解点の高い材料、例えばタン
グステン、イリジウム、オスミウム、レニウム等
から成る撚線、針金又はその他の形態の物体を備
えたことを特徴とする装置。 ７ 特許請求の範囲３項記載の装置において、原
子状態の水素を浸透させることが可能な壁は室温
以上の温度になる様に加熱可能となつていること
を特徴とする装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、
原子状態の水素を浸透させることが可能な壁は
400乃至800Kの温度まで加熱可能となつているこ
とを特徴とする装置。 ９ 特許請求の範囲第３項から第８項までのうち
のいずれか一つに記載の装置において、原子状態
の水素を浸透させることが可能な壁は鉄、鋼又は
ニツケル並びにニツケルを基本とする合金から成
ることを特徴とする装置。 １０ 特許請求の範囲第３項から第９項までのう
ちのいずれか一つに記載の装置において、第一お
よび第二の室は互に同軸的に配置され、その際融
解点の高い撚線、針金又はその他の形態の物体
は、２つの室の共通な軸線上に設けられておりそ
して浸透させる壁は、融解点の高い材料から成る
物体を一定の距離を隔てて取り囲んでいる中空シ
リンダーとして形成されていることを特徴とする
装置。
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|---|---|---|---|
| DE2854638A DE2854638C2 (de) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Wasserstoff aus einer Gasmischung durch Diffusion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5581721A JPS5581721A (ja) | 1980-06-20 |
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Family
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