JP4429318B2 - 高効率で水素を分離するための複合構造を有する水素ガス分離器、ならびにその製造および使用方法 - Google Patents
高効率で水素を分離するための複合構造を有する水素ガス分離器、ならびにその製造および使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4429318B2 JP4429318B2 JP2006537958A JP2006537958A JP4429318B2 JP 4429318 B2 JP4429318 B2 JP 4429318B2 JP 2006537958 A JP2006537958 A JP 2006537958A JP 2006537958 A JP2006537958 A JP 2006537958A JP 4429318 B2 JP4429318 B2 JP 4429318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- porous
- hydrogen
- hydrogen gas
- palladium
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
- B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
-
- 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
- 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
- C01B3/503—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion characterised by the membrane
- C01B3/505—Membranes containing palladium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
14 供給導管 16 汚染された水素ガス
20 複合水素分離器 22 中央導管
24 壁 30 基層
31 接合層 32 第1の多孔質層
33 第1の接合層 34 中実層
35 第2の接合層 36 第2の多孔質水素透過層
37 第3の接合層 40 水素不透過材料
41 形状 42 第1の粉末冶金工程
43 厚膜ペースト 44 基層スラグ
45 スラグ 46 第2の粉末冶金工程
47 厚膜層 48 5層のスラグ
49 5層のスラグ 50 堆積工程
52 6層のスラグ 54 第3の粉末冶金工程
55 4層のスラグ 59 7層の複合水素分離器
60 壁 62 基層
63 3つの接合層 64 第1の多孔質水素透過層
66 中実層 70 壁
72 基層 73 接合層
74 多孔質水素透過層 76 中実層
82 基板 83 接合層
84 水素透過材料の第1の層 86 水素透過材料の第2の層
Claims (11)
- 水素ガス分離器であって、パラジウム合金の多数の粒子を堆積して成るパラジウム合金の第1の多孔質層を設け、当該第1の多孔質層上に当該第1の多孔質層と接触するようにパラジウム合金の中実層を設けることを特徴とする、水素ガス分離器。
- 水素ガス分離器であって、パラジウム合金をコーティングしたセラミックの多数のナノ粒子を堆積して成るパラジウム合金の第1´の多孔質層を設け、当該第1´の多孔質層上に当該第1´の多孔質層と接触するようにパラジウム合金の中実層を設けることを特徴とする、水素ガス分離器。
- 前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層の孔径が、前記中実層からの距離の関数に従い変化することを特徴とする、請求項1、2のいずれか一項に記載の水素ガス分離器。
- 前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層を支持するための多孔質基層を設け、当該多孔質基層上に、当該多孔質基層の孔径より大きい粒子から成るパラジウム合金の前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層を設けることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の水素ガス分離器。
- 前記多孔質基層が、中央導管として管状に成形され、前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層が前記多孔質基層を取り囲み、前記中実層が前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層を取り囲むことを特徴とする、請求項4に記載の水素ガス分離器。
- 前記多孔質基層と前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層との間に少なくとも1つの接合層を設けることを特徴とする、請求項4〜5のいずれか一項に記載の水素ガス分離器。
- 前記多孔質基層と、前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層との間に複数の層からなる接合層を設け、当該接合層のうち前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層に接する層は、前記第1の多孔質層又は前記第1´の多孔質層のパラジウム合金に用いたパラジウム以外の金属と同じ金属の層であることを特徴とする、請求項4〜5のいずれか一項に記載の水素ガス分離器。
- パラジウム及びパラジウム以外の金属の多数の粒子を流動媒体中に懸濁させ、当該流動媒体を堆積、乾燥、焼成させることによりパラジウム合金の第1の多孔質層を形成し、当該第1の多孔質層上にパラジウム合金の中実層を堆積させることを特徴とする、水素ガス分離器を製造する方法。
- 堆積中に前記中実層の一部をマスキングするか、または堆積後に前記中実層をエッチングして、前記中実層の外側にマスキング又はエッチングによる輪郭を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項8に記載の水素ガス分離器を製造する方法。
- パラジウム及びパラジウム以外の金属の多数の粒子を流動媒体中に懸濁させ、前記中実層上に、当該流動媒体を堆積、乾燥、焼成させることによりパラジウム合金の第2の多孔質層を形成することを特徴とする、請求項8に記載の水素ガス分離器を製造する方法。
- 多孔質基層を形成し、当該多孔質基層の孔径より大きい粒子を流動媒体中に懸濁させ、当該多孔質基層上に、当該流動媒体を堆積、乾燥、焼成させることによりパラジウム合金の前記第1の多孔質層を形成することを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の水素ガス分離器を製造する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/770,732 US7125440B2 (en) | 2003-06-04 | 2004-02-02 | Composite structure for high efficiency hydrogen separation and its associated methods of manufacture and use |
PCT/US2004/015300 WO2005075060A1 (en) | 2004-02-02 | 2004-05-14 | Composite structure for high efficiency hydrogen separation and its associated methods of manufacture and use |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007509743A JP2007509743A (ja) | 2007-04-19 |
JP4429318B2 true JP4429318B2 (ja) | 2010-03-10 |
Family
ID=34837834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006537958A Expired - Fee Related JP4429318B2 (ja) | 2004-02-02 | 2004-05-14 | 高効率で水素を分離するための複合構造を有する水素ガス分離器、ならびにその製造および使用方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4429318B2 (ja) |
WO (1) | WO2005075060A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7175694B2 (en) | 2003-03-21 | 2007-02-13 | Worcester Polytechnic Institute | Composite gas separation modules having intermediate porous metal layers |
WO2004085044A1 (en) | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Worcester Polytechnic Institute | Method for fabricating composite gas separation modules |
ATE407731T1 (de) | 2003-03-21 | 2008-09-15 | Worcester Polytech Inst | Verfahren zum beheben von defekten bei der herstellung eines verbundmembran- gastrennungsmoduls |
US7255726B2 (en) | 2003-05-02 | 2007-08-14 | Worcester Polytechnic Institute | Composite gas separation modules having high Tamman temperature intermediate layers |
US7727596B2 (en) * | 2004-07-21 | 2010-06-01 | Worcester Polytechnic Institute | Method for fabricating a composite gas separation module |
US20100313754A1 (en) * | 2007-02-19 | 2010-12-16 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Hydrogen purification method, hydrogen separation membrane, and hydrogen purification apparatus |
US8366805B2 (en) | 2007-04-05 | 2013-02-05 | Worcester Polytechnic Institute | Composite structures with porous anodic oxide layers and methods of fabrication |
US8652239B2 (en) | 2010-05-03 | 2014-02-18 | Worcester Polytechnic Institute | High permeance sulfur tolerant Pd/Cu alloy membranes |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5663488A (en) * | 1995-05-31 | 1997-09-02 | Hewlett-Packard Co. | Thermal isolation system in an analytical instrument |
US6152987A (en) * | 1997-12-15 | 2000-11-28 | Worcester Polytechnic Institute | Hydrogen gas-extraction module and method of fabrication |
-
2004
- 2004-05-14 WO PCT/US2004/015300 patent/WO2005075060A1/en active Search and Examination
- 2004-05-14 JP JP2006537958A patent/JP4429318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005075060A1 (en) | 2005-08-18 |
JP2007509743A (ja) | 2007-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7125440B2 (en) | Composite structure for high efficiency hydrogen separation and its associated methods of manufacture and use | |
US6913736B2 (en) | Metal gas separation membrane module design | |
JP4250525B2 (ja) | 分離拡散金属膜とその製造方法 | |
JP4729755B2 (ja) | 複合膜、その製造方法及び水素分離膜 | |
US7727596B2 (en) | Method for fabricating a composite gas separation module | |
JP4879883B2 (ja) | 多段ナノホールアレイ金属膜の製造方法及び同膜構造によって支持されたガス/イオン種選択性膜の製造方法 | |
Ayturk et al. | Synthesis of composite Pd-porous stainless steel (PSS) membranes with a Pd/Ag intermetallic diffusion barrier | |
EP2147897B1 (en) | Hydrogen separator and method of operating hydrogen separator | |
JP2008507395A5 (ja) | ||
JP2007326095A (ja) | 流体系分離用無機複合膜 | |
US8366805B2 (en) | Composite structures with porous anodic oxide layers and methods of fabrication | |
US7749305B1 (en) | Composite structure for high efficiency hydrogen separation containing preformed nano-particles in a bonded layer | |
JP4429318B2 (ja) | 高効率で水素を分離するための複合構造を有する水素ガス分離器、ならびにその製造および使用方法 | |
JP3621785B2 (ja) | 水素分離構造体 | |
EP1954367A2 (en) | Hydrogen transport membrane fabrication method | |
JP2006265076A (ja) | 水素精製分離方法 | |
JP6120875B2 (ja) | 機械的表面活性化を使用してパラジウム−銀合金ガス分離膜を調製する方法 | |
JP4367693B2 (ja) | 水素分離体及びその製造方法 | |
JP2009022843A (ja) | 高耐久性水素分離膜及びその製造方法 | |
JP2011206629A (ja) | 無欠陥化水素分離膜、無欠陥化水素分離膜の製造方法及び水素分離方法 | |
US8002875B1 (en) | System and method for separating hydrogen gas from a mixed gas source using composite structure tubes | |
JP5405087B2 (ja) | 水素分離体及び水素分離体の製造方法 | |
JP5568603B2 (ja) | 多孔質体および無機選択性膜の製造方法 | |
JP6561334B2 (ja) | 水素分離膜の製造方法 | |
RU2644640C2 (ru) | Способ изготовления композиционных мембран на основе тонких пленок металлов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080417 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080423 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080602 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080609 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080822 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080829 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080922 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080930 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081022 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090303 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090601 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091117 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091215 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |