JP2006314875A - 水素分離装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 多孔質支持体10と、前記多孔質支持体10に支持され、水素ガスを選択的に透過する水素透過膜13と、前記多孔質支持体10及び前記水素透過膜13の間に形成され、前記多孔質支持体10及び前記水素透過膜13を形成する成分が相互に拡散することを防止するバリア層12と、前記多孔質支持体10及び前記バリア層12の間に形成されるコーティング層11とを備え、前記コーティング層11の表面には、前記多孔質支持体10の表面における気孔の平均気孔径よりも小さな平均気孔径を有する気孔が、前記多孔質支持体10の表面における気孔の個数よりも多くなるように形成されている水素分離装置1。
【選択図】 図1
Description
請求項1は、多孔質支持体と、前記多孔質支持体に支持され、水素ガスを選択的に透過する水素透過膜と、前記多孔質支持体及び前記水素透過膜の間に形成され、前記多孔質支持体及び前記水素透過膜を形成する成分が相互に拡散することを防止するバリア層と、前記多孔質支持体及び前記バリア層の間に形成されるコーティング層とを備え、前記コーティング層の表面には、前記多孔質支持体の表面における気孔の平均気孔径よりも小さな平均気孔径を有する気孔が、前記多孔質支持体の表面における気孔の個数よりも多くなるように形成されている水素分離装置であり、
請求項2は、前記コーティング層は、その表面における前記気孔の前記平均気孔径が0.05〜10μmであることを特徴とする請求項1に記載の水素分離装置であり、
請求項3は、前記コーティング層は、その層厚が0.1μm以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水素分離装置であり、
請求項4は、前記コーティング層は、炭化水素ガスの水蒸気改質触媒機能を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水素分離装置であり、
請求項5は、前記多孔質支持体が炭化水素ガスの水蒸気改質触媒機能を有する改質触媒兼支持体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水素分離装置である。
前記水素透過膜13の開口端近傍に例えば銀ロウ等のロウ材で取付け具等を接合して、水素製造装置本体(図示しない。)に水素分離装置1を取付ける。
多孔質支持体10は、前記多孔質材料を用いて、加圧成形等の適宜の方法によって、一端が開口し他端が閉塞した中空の円筒状に形成される。なお、多孔質支持体10の気孔率及び平均気孔径を前記範囲に制御するには、多孔質支持体10を形成する材料として用いられる粉末の粒径及び/又は焼成温度を適宜調整すればよい。
NiO60質量部とイットリア8モル%を固溶させたジルコニア(以下、単に「8YSZ」と称する場合がある。)40質量部とを混合した。その後、造孔剤として人造黒鉛粉を配合してさらに混合した。このようにして得られた混合粉をスプレードライによって造粒した。得られた造粒粉を、一端が開口し他端が閉塞した中空の円筒状に加圧成形し、脱脂処理した後、1400℃で1時間にわたって焼成して、NiO−YSZサーメットで形成された改質触媒兼支持体10を製造した。
実施例1と同様にして、コーティング層が形成されていない水素製造装置を製造した。すなわち、実施例1と同様にして、改質触媒兼支持体を製造し、この改質触媒兼支持体の外表面上に、コーティング層を形成せずに、バリア層を形成し、このバリア層の外表面上に、実施例1と同様にして、無電解めっき法により、水素透過膜を形成した。
実施例1と同様にして、コーティング層及びバリア層が形成されていない水素製造装置を製造した。
10 多孔質支持体
11 コーティング層
12 バリア層
13 水素透過膜
15 中空内部
Claims (5)
- 多孔質支持体と、
前記多孔質支持体に支持され、水素ガスを選択的に透過する水素透過膜と、
前記多孔質支持体及び前記水素透過膜の間に形成され、前記多孔質支持体及び前記水素透過膜を形成する成分が相互に拡散することを防止するバリア層と、
前記多孔質支持体及び前記バリア層の間に形成されるコーティング層とを備え、
前記コーティング層の表面には、前記多孔質支持体の表面における気孔の平均気孔径よりも小さな平均気孔径を有する気孔が、前記多孔質支持体の表面における気孔の個数よりも多くなるように形成されている水素分離装置。 - 前記コーティング層は、その表面における前記気孔の前記平均気孔径が0.05〜10μmであることを特徴とする請求項1に記載の水素分離装置。
- 前記コーティング層は、その層厚が0.1μm以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水素分離装置。
- 前記コーティング層は、炭化水素ガスの水蒸気改質触媒機能を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水素分離装置。
- 前記多孔質支持体が、炭化水素ガスの水蒸気改質触媒機能を有する改質触媒兼支持体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水素分離装置。
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