JPS6394B2 - - Google Patents
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- JPS6394B2 JPS6394B2 JP25969284A JP25969284A JPS6394B2 JP S6394 B2 JPS6394 B2 JP S6394B2 JP 25969284 A JP25969284 A JP 25969284A JP 25969284 A JP25969284 A JP 25969284A JP S6394 B2 JPS6394 B2 JP S6394B2
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- membrane
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- Expired
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、核融合炉から放出される排ガス中に
含まれている水素同位体たるトリチウムを回収
し、燃料として再利用する工程や環境問題に関連
してトリチウムを含む水の電気分解によりトリチ
ウムガスを回収する工程への利用が期待できる水
素同位体の膜分離法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、この種の水素−トリチウム混合ガスの分
離法としては、水蒸溜法、深冷分離法、熱拡散
法、金属膜透過法、及びレーザー法が知られてい
る。 このうち金属膜透過法は金属膜による水素同位
体の透過速度が同位体の種類により異なることを
利用するもので、従来の提案としてはH.
Fujitaetal.J.Nucl.Sci.Technol.Technci.、17、
436（1980）がある。 この膜分離法は操作が簡単であつて、省エネル
ギー技術の面から有望である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、現在最適と考えられているパラ
ジウム合金膜でさえ、効率のよい分離には400℃
位の高温が必要であり、高温での操作のためトリ
チウムガスのもれに対する対策が必要となる。 したがつて、室温でもパラジウム合金膜に匹敵
する分離係数を示す透過膜、またはできるだけ低
温で大きい分離係数を示す透過膜を開発すること
が望まれている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はこれらの要望を満足させることを目的
とするもので、その要旨は、膜体によつて水素同
位体混合ガスを透過分離する膜分離法において、
上記膜体をNi−Al粉末焼結で調製した形状記憶
合金で形成すると共に、当該膜体のマルテンサイ
ト変態温度付近下で透過分離することを特徴とす
る水素同位体の膜分離法にある。 〔実施例〕 (i) 粉末焼結で調製した形状記憶合金の膜体に使
用したNi−Al系合金は、まず、Ni粉末とAl粉
末を50％（重量）の割合で混合してから石英ガ
ラス管中に充填し、焼結ボート上、真空下で、
700℃の温度で１時間假焼結して合金粉末を調
製し、次に、この合金粉末にNi粉末を加えて
Ni：73％、Al：27％になるように成分調製し
てから686Mpaの成形圧力で成形した試料〔Ni
−Al(A)〕を1250℃で１時間焼結してから氷水
中で焼入れし、熱弾性形マルテンサイト組織を
形成させて、形状記憶現象を起こす膜体にした
〔Ni−Al(B)〕膜体は直径10mm、厚さ１mmであ
る。 (ii) 水素同位体の分離 調製した前記膜体１を図の如く、クランプ２
に固定し、供給タンク３に分離すべき水素−ト
リチウム混合ガス４を導入してから、電気炉５
によつて、前記膜体１のマルテンサイト変態温
度に相応する所定の温度に透過セル６を加熱
し、この状態で真空吸引により水素−トリチウ
ム混合ガス４を膜体１に透過し、トリチウムガ
スを分離するようにしている。 尚、（表−１）は所定温度の下、膜体を透過し
集められた気体を一定時間毎にテプラ−ポンプで
定量分析し、各時間毎に求めた分離係数の比で供
給側に濃縮されるトリチウムガスの量を求め、他
のデータとともに示したものである。
含まれている水素同位体たるトリチウムを回収
し、燃料として再利用する工程や環境問題に関連
してトリチウムを含む水の電気分解によりトリチ
ウムガスを回収する工程への利用が期待できる水
素同位体の膜分離法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、この種の水素−トリチウム混合ガスの分
離法としては、水蒸溜法、深冷分離法、熱拡散
法、金属膜透過法、及びレーザー法が知られてい
る。 このうち金属膜透過法は金属膜による水素同位
体の透過速度が同位体の種類により異なることを
利用するもので、従来の提案としてはH.
Fujitaetal.J.Nucl.Sci.Technol.Technci.、17、
436（1980）がある。 この膜分離法は操作が簡単であつて、省エネル
ギー技術の面から有望である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、現在最適と考えられているパラ
ジウム合金膜でさえ、効率のよい分離には400℃
位の高温が必要であり、高温での操作のためトリ
チウムガスのもれに対する対策が必要となる。 したがつて、室温でもパラジウム合金膜に匹敵
する分離係数を示す透過膜、またはできるだけ低
温で大きい分離係数を示す透過膜を開発すること
が望まれている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はこれらの要望を満足させることを目的
とするもので、その要旨は、膜体によつて水素同
位体混合ガスを透過分離する膜分離法において、
上記膜体をNi−Al粉末焼結で調製した形状記憶
合金で形成すると共に、当該膜体のマルテンサイ
ト変態温度付近下で透過分離することを特徴とす
る水素同位体の膜分離法にある。 〔実施例〕 (i) 粉末焼結で調製した形状記憶合金の膜体に使
用したNi−Al系合金は、まず、Ni粉末とAl粉
末を50％（重量）の割合で混合してから石英ガ
ラス管中に充填し、焼結ボート上、真空下で、
700℃の温度で１時間假焼結して合金粉末を調
製し、次に、この合金粉末にNi粉末を加えて
Ni：73％、Al：27％になるように成分調製し
てから686Mpaの成形圧力で成形した試料〔Ni
−Al(A)〕を1250℃で１時間焼結してから氷水
中で焼入れし、熱弾性形マルテンサイト組織を
形成させて、形状記憶現象を起こす膜体にした
〔Ni−Al(B)〕膜体は直径10mm、厚さ１mmであ
る。 (ii) 水素同位体の分離 調製した前記膜体１を図の如く、クランプ２
に固定し、供給タンク３に分離すべき水素−ト
リチウム混合ガス４を導入してから、電気炉５
によつて、前記膜体１のマルテンサイト変態温
度に相応する所定の温度に透過セル６を加熱
し、この状態で真空吸引により水素−トリチウ
ム混合ガス４を膜体１に透過し、トリチウムガ
スを分離するようにしている。 尚、（表−１）は所定温度の下、膜体を透過し
集められた気体を一定時間毎にテプラ−ポンプで
定量分析し、各時間毎に求めた分離係数の比で供
給側に濃縮されるトリチウムガスの量を求め、他
のデータとともに示したものである。
【表】
この結果、粉末焼結により比金属密度の高い材
料を調製すれば、Ni単体からなる材料でも、室
温の試験ではPd−Ag合金に匹敵する分離係数を
示したが、Ni−Al(B)合金では、表１に示したよ
うに、マルテンサイト変態温度付近（310℃）で、
Pd−Ag合金の分離係数の約20倍の分離係数を示
した。 〔発明の効果〕 本発明は上述の如く、膜体をNi−Al粉末焼結
で調製した形状記憶合金で形成すると共に、当該
膜体のマルテンサイト変態温度付近下で透過分離
するから水素同位体の分離性能を向上できる。
料を調製すれば、Ni単体からなる材料でも、室
温の試験ではPd−Ag合金に匹敵する分離係数を
示したが、Ni−Al(B)合金では、表１に示したよ
うに、マルテンサイト変態温度付近（310℃）で、
Pd−Ag合金の分離係数の約20倍の分離係数を示
した。 〔発明の効果〕 本発明は上述の如く、膜体をNi−Al粉末焼結
で調製した形状記憶合金で形成すると共に、当該
膜体のマルテンサイト変態温度付近下で透過分離
するから水素同位体の分離性能を向上できる。
図面は本発明の使用説明図である。
１……膜体。
Claims (1)
- １ 膜体によつて水素同位体混合ガスを透過分離
する膜分離法において、上記膜体をNi−Al粉末
焼結で調製した形状記憶合金で形成すると共に、
当該膜体のマルテンサイト変態温度付近で透過分
離することを特徴とする水素同位体の膜分離法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25969284A JPS61138519A (ja) | 1984-12-08 | 1984-12-08 | 水素同位体の膜分離法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25969284A JPS61138519A (ja) | 1984-12-08 | 1984-12-08 | 水素同位体の膜分離法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138519A JPS61138519A (ja) | 1986-06-26 |
| JPS6394B2 true JPS6394B2 (ja) | 1988-01-05 |
Family
ID=17337594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25969284A Granted JPS61138519A (ja) | 1984-12-08 | 1984-12-08 | 水素同位体の膜分離法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138519A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6569226B1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-05-27 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Metal/ceramic composites with high hydrogen permeability |
| JP3108609U (ja) | 2004-11-05 | 2005-04-28 | 船井電機株式会社 | 金型構造 |
| WO2007000027A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | The University Of Queensland | Isotope separation by quantum swelling |
| KR100786626B1 (ko) | 2006-10-11 | 2007-12-21 | 한국표준과학연구원 | 수소 동위원소 제거장치 및 이를 이용하여 제작된 저온교정장치 |
-
1984
- 1984-12-08 JP JP25969284A patent/JPS61138519A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61138519A (ja) | 1986-06-26 |
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