KR20020013060A - Purification method and apparatus for hydrogen - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수소 정제 방법 및 정제 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al등 지르코니움을 주성분으로 하는 합금을 대기와 차단된 용기, 혹은 고진공에서 상온 혹은 300도이하 에서 수소와 반응시켜 분말로 만든 후 Co, Al, Ni 및 Mn으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 부가하여 소결시킨 다공성 게터를 사용한 수소 정제 방법 및 정제장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen purification method and a purification apparatus. In particular, the present invention is made of a powder made by reacting an alloy containing zirconium, such as Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al, with hydrogen at room temperature or below 300 ° C. in a container isolated from air, or under high vacuum. The present invention relates to a hydrogen purifying method and a purifying apparatus using a porous getter sintered by adding at least one metal selected from the group consisting of Co, Al, Ni, and Mn.
반도체 산업은 현재 선밀도가 점차로 증가하는 집적 회로를 개발하는 중이며, 따라서 관련 제조 공정에 사용되는 물질들에 대해서는 순도가 증가하는 것을 필요로 하게 되었다. 수소는 상기 제조 공정에 사용되는 기체들 중의 하나이기 때문에 수소 기체의 불순물 함량을 가능한 한 낮게 유지시켜야 한다. 시판되는 수소내의 주된 기체불순물은 수분(수증기), 산소, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 및 이들의 혼합물, 뿐만 아니라 질소와 메탄이며, 그 중에서도 질소와 메탄(N2및 CH4)은 제거시키기가 매우 어렵다.The semiconductor industry is currently developing integrated circuits with increasing linear densities, thus requiring increased purity for the materials used in the related manufacturing processes. Since hydrogen is one of the gases used in the production process, the impurity content of the hydrogen gas should be kept as low as possible. The main gaseous impurities in commercial hydrogen are water (steam), oxygen, carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) and mixtures thereof, as well as nitrogen and methane, among which nitrogen and methane (N 2 and CH 4 ) Very difficult to remove
오래전부터 수소의 정제에 사용되어온 한가지 방법은 팔라듐 또는 팔라듐 합금을 통해 수소를 선택적으로 확산시키는 방법이었다. 그러나, 확산 속도는 Pd 격막의 양면 사이에서의 압력 강하에 따라 증가하였고, 또한 Pd 상에서 정제된 수소를 경제적으로 생산하는데 요구되는 작업 온도가 매우 높았다. 또한, 수소 불순물이 Pd 격막에 의해 차단되기 때문에, 이를 제거 장치나 제거 수단이 제공되어야 하는데, 미국 특허 제3,368,329호에는 위와 같은 장치들 중 하나를 기재하고있으며, 미국 특허 제3,534,531호에는 확산막에 의한 다른 형태의 수소 정제 방법이 기재되어 있다.One method that has long been used for the purification of hydrogen has been the selective diffusion of hydrogen through palladium or palladium alloys. However, the diffusion rate increased with the pressure drop between both sides of the Pd diaphragm, and also the working temperature required to economically produce purified hydrogen on Pd was very high. In addition, since hydrogen impurities are blocked by the Pd diaphragm, a removal apparatus or a removal means must be provided. US Pat. No. 3,368,329 describes one of the above devices, and US Pat. No. 3,534,531 provides a diffusion film. Another method for purifying hydrogen is described.
그러나, 이러한 확산막은 매우 효율적이기는 하지만 몇가지 결점을 안고 있다. 격막이 많은 정제된 수소가 생산되도록 충분히 얇은 경우, 불순물 함유 수소가 정제된 기체내로 원치 않게 누출되는 기계의 결함이 일어날 수 있다. 이러한 결점은 격막의 양쪽면 사이에 일어나는 심한 압력 강하로 인하여 더욱 심각해진다. 기계적 결함을 피하려고 격막의 두께를두껍게 하면, 정제된 기체를 대량으로 생산하는데 과도하게 높은 온도를 사용해야 한다. 수소가 존재하는 상황에서 고온을 사용하는 것은, 폭발성 수소-산소(또는 공기) 혼합물이 존재하게 할 수 있기 때문에 매우 위험하며, 과도한 고온에 직면하게 되면 두께가 증가된 격막에 더 많은 양의 값비싼 팔라듐을 사용하게 된다.However, these diffusion films, although very efficient, suffer from some drawbacks. If the diaphragm is thin enough to produce a large amount of purified hydrogen, a machine defect may occur that undesirably leaks hydrogen containing impurities into the purified gas. This defect is compounded by the severe pressure drop that occurs between the two sides of the diaphragm. If the diaphragm is thickened to avoid mechanical defects, excessively high temperatures must be used to produce large quantities of purified gas. The use of high temperatures in the presence of hydrogen is very dangerous because it can result in the presence of explosive hydrogen-oxygen (or air) mixtures, and when faced with excessive high temperatures, a larger amount of expensive material is added to the diaphragm with increased thickness. Palladium is used.
광범위하게 다양한 기체들의 정제에 다른 흡착 물질을 사용하는 방법도 당해 기술분야에 널리 공지되어 있다. 예컨대 영국 특허 출원 제2,177,079호 및 제2,177,080호에서는 각각 아르곤과 질소의 2단계 정제 방법이 기재되어 있다. 엠.에이. 조오지(M.A. George), 제이.에이치. 키퍼(J.H. Kiefer) 및 제이.피. 헤슬러(J.P. Hessler)의 논문 Removal of simple hydrocarbons from a rare gas by a 70%-25% V - 5% Fe getter [Gas Separation and Purification, 1989, Vol. 3,pp. 50-55]에는 아르곤으로부터 메탄을 20ppb 미만까지 효율적으로 제거하는 2-영역 정제 장치가 기재되어 왔다. 그러나 이 논문에서는 수소의 정제 방법에 관해서는 언급한 바 없다.Methods of using other adsorbent materials for the purification of a wide variety of gases are also well known in the art. For example, British Patent Application Nos. 2,177,079 and 2,177,080 describe two-stage purification of argon and nitrogen, respectively. M.A. M.A. George, J. H. J.H. Kiefer and J.P. J.P. Hessler's paper Removal of simple hydrocarbons from a rare gas by a 70% -25% V-5% Fe getter [Gas Separation and Purification, 1989, Vol. 3, pp. 50-55 have described a two-zone purification apparatus for efficiently removing methane from argon to less than 20 ppb. However, there is no mention of hydrogen purification in this paper.
에이치. 하임바흐(H. Heimbach), 에이치. 알. 이일레(H.R. Ihle) 및 씨. 에이치. 뷰(C.H. Wu)의 논문 Removal ofnitrogen and methane from hydrogen by metal getters [Proceedings of the 13th Symposium on FusionTechnology(SOFT), Varese, September 24-28, 1984, pp. 421-426]에서는 수소로부터 메탄을 제거하는 방법을 언급하고 있으나, CH4의 제거에 과도한 고온을 필요로 하였다. Zr3Al2나 Zr(V0.83Fe0.17)2를 불순물 제거용 게터(getter)로서 약 600℃에서 사용할 때 CH4의 제거가 가능하였다.H. H. Heimbach, H. egg. HR Ihle and C. H. CH Wu's paper Removal ofnitrogen and methane from hydrogen by metal getters [Proceedings of the 13th Symposium on Fusion Technology (SOFT), Varese, September 24-28, 1984, pp. 421-426 mentions the removal of methane from hydrogen, but requires excessive high temperatures for the removal of CH 4 . When Zr 3 Al 2 or Zr (V0.83Fe0.17) 2 was used at about 600 ° C. as a getter for removing impurities, CH 4 could be removed.
에이치. 알브레히트(H. Albrecht), 유. 쿠우네스(U. Kuhnes) 및 더블유. 아셀(W. Asel)의 논문 Application of SAES andHWT gas purifiers for the removal of impurities from helium-hydrogen gas mixtures [the Journal of Less-CommonMetals, Vol. 172-174 (1991) pp.1157-1167]에서는 트리튬으로부터 다양한 불순물을 동시에 제거하는 효과를 기재하고 있다. 제1165면에는, CH4(불순물)에 대하여, 200℃의 게터 온도가 측정가능한 정도의 수착 효과를 일으키기에는 너무 낮은 것이 명백하다. 그러나, 300℃에서는 놀라운 효과가 발견되는데, 이는 예상대로 농도가 감소되는 것이 아니라 증가되는 것이다. 이러한 현상은, 게터를 통과하는 동안에 일산화탄소와 수소의 상호작용에 의한 추가의 메탄의 형성에 의해 설명될 수 있다라고 되어 있다. 이 효과는 공보의 제7도에 도시되어 있다. 상기 논문에서는 더 나아가, 2개의 게터 베드를 사용할 것을 제안하고 있다. 제 1 베드는 200-250℃ 범위에서 작동되어 CO와 H2의 농도를 감소시키고 제 2 베드는 400℃ 이상에서 작동되어 CH4와 N2를 모두 효과적으로 제거한다. 그러나, 수소(트리튬이 아님) 농도가 감소되는 단점이 있었다.H. H. Albrecht, U. U. Kuhnes and W. W. Asel's paper Application of SAES and HWT gas purifiers for the removal of impurities from helium-hydrogen gas mixtures [the Journal of Less-Common Metals, Vol. 172-174 (1991) pp. 1157-1167 describes the effect of simultaneously removing various impurities from tritium. On page 1165, it is apparent that for CH 4 (impurity), the getter temperature of 200 ° C. is too low to produce a measurable sorption. However, at 300 ° C. a surprising effect is found, which is expected to increase, not decrease, in concentration. This phenomenon can be explained by the formation of additional methane by the interaction of carbon monoxide and hydrogen during passage through the getter. This effect is shown in FIG. 7 of the publication. The paper further suggests the use of two getter beds. The first bed is operated in the range of 200-250 ° C. to reduce the concentration of CO and H 2 and the second bed is operated above 400 ° C. to effectively remove both CH 4 and N 2 . However, there was a disadvantage that the concentration of hydrogen (not tritium) is reduced.
다른 방법으로서, 알브렉트(Albrect)는 예비 정제 단계에서 확산된 Pd-Ag를 사용하여 분자형태의 수소 동위 원소를 분리시키는 방법을 제안하였다. 그러나, 상기의 방법은 앞에서 제기한 팔라듐 확산기의 모든 결점을 재도입하고 수소(및 트리튬)의 정제 문제에 관한 해결책을 전혀 제공해주지 않는다.As another method, Albrect proposed a method for separating hydrogen isotopes in molecular form using Pd-Ag diffused in a preliminary purification step. However, the method reintroduces all the drawbacks of the palladium diffuser raised above and does not provide any solution to the problem of purifying hydrogen (and tritium).
수소 정제용 Zr-V-Fe 삼원 합금 게터는 멘델슨(Mendelsohn)및 그루엔(Gruen)의 1982년 미합중국 특허 제4,360,445호에 의해 게시되었다. 이 특허에서는 Fe(15중량%) 함량이 높은데, 이를 발명자들은 합금을 분쇄(fracturing and powdering)하기 위해서 취성을 증가시킨다라고 말하고 있다. 철은 수소에 대해 친화성이 낮으므로, 많은 양의 철은 수소 게터 능력을 감소시키기 때문에 바람직하지 않을 것이다. 사실상 상기 산소 안정화된 화합물에 대한 수소 용량은 저압에서는 특히 높지 않다. 상기 Zr-V형 게터의 가장 성공적인 방법이 보피토, 베로시 및 피기니(Boffito, Barosi 및 Figini)의 1982년 미합중국 특허 제4,312,669호에 보고되어 있다. 이 발명자들은 Zr-V-Fe 3원 게터 합금 조합에 대해 특허를 허여받았다. 이러한 합금중 가장 우수한 것은 70중량%의 Zr,24.6중량%의 V 및 5.4중량%의 Fe를 함유하는 합금인데, 이들은 이탈리아공화국 밀라노 소재의 사에즈 게터스사(SAESGetters S.P.A.)의 상표 St-707로 시판된다. 1984년 보피토, 도니 및 로사이(Boffito, Doni 및 Rosai)의 문헌[참조:Journal of less-common metals, Vol. 104, pp 149-157]에 따르면, 이 합금은 상 Zr(V0.83 Fe0.17)2 및 α-Zr로 구성된다. 그러나, 이 합금은 미세분말로의 변형시 너무 많은 가소성 물질을 생성하는 문제점을 야기시키므로, 미합중국 특허 제4,312,669호에서는 Zr 함량을 75중량% 이하로 제한하고 있다.A Zr-V-Fe tertiary alloy getter for hydrogen purification was published by Mendelsohn and Gruen in 1982 US Patent No. 4,360,445. The patent has a high Fe (15% by weight) content, which the inventors say increases the brittleness for fracturing and powdering the alloy. Since iron has a low affinity for hydrogen, a large amount of iron would be undesirable because it reduces the hydrogen getter ability. In fact, the hydrogen capacity for the oxygen stabilized compound is not particularly high at low pressures. The most successful methods of the Zr-V type getters are reported in 1982 US Pat. No. 4,312,669 to Boffito, Verosi and Figini (Boffito, Barosi and Figini). The inventors have patented a Zr-V-Fe ternary getter alloy combination. The best of these alloys is 70% by weight Zr, 24.6% by weight V and 5.4% by weight Fe, which is sold under the trademark St-707 of SAESGetters SPA, Milan, Italy. do. 1984 by Boffito, Doni and Rosai, Journal of less-common metals, Vol. 104, pp 149-157, this alloy consists of phase Zr (V0.83 Fe0.17) 2 and α-Zr. However, this alloy causes the problem of producing too much plastic material when transformed into fine powder, so US Pat. No. 4,312,669 limits the Zr content to 75% by weight or less.
이와 같이 이러한 수소 정제용 Zr-V-Fe 삼원 합금 게터는 분말화하기 어렵고, 또한 분말화하여 분말상태로 사용하는 경우, 수소 스트림의 알력을 강하시키게 된다.As such, the hydrogen refining Zr-V-Fe ternary alloy getter is difficult to be powdered, and when powdered and used in a powder state, the force of the hydrogen stream is lowered.
따라서, 본 발명의 목적은 메탄, 산소, 일산화탄소 등의 불순물을 동시에 제거할 수 있는 수소 정제방법 및 정제장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a hydrogen purification method and purification apparatus capable of simultaneously removing impurities such as methane, oxygen, carbon monoxide and the like.
본 발명의 다른 목적은 우수한 정제능과 증가된 표면적을 갖는 게터 합금의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a getter alloy having excellent tabletability and increased surface area.
본 발명의 다른 목적은 개선된 기계적 강도를 갖는 소결된 다공성 게터의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of making a sintered porous getter having improved mechanical strength.
도 1은 본 발명의 수소 정제 장치로 처리하기 전의 수소 가스를 분석한 가스 크로마토그램.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The gas chromatogram which analyzed the hydrogen gas before processing with the hydrogen purification apparatus of this invention.
도 2는 본 발명의 수소 정제 장치로 처리한 후의 수소 가스를 분석한 가스 크로마토그램.2 is a gas chromatogram analyzing hydrogen gas after treatment with the hydrogen purification apparatus of the present invention.
상기 본 발명의 목적은 Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al등 지르코니움을 주성분으로 하는 합금을 대기와 차단된 용기, 혹은 고진공에서 상온 혹은 300도이하 에서 수소와 반응시켜 분말로 만든 후, 상기 합금의 소결성을 향상시키는 금속 분말을 부가하여, 소결시키는 것으로 구성되는 수소 정제용 게터 합금의 제조방법에 의해 달성된다.An object of the present invention is a powder containing a Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al alloy such as zirconium as a main component to react with hydrogen at room temperature or less than 300 degrees in a high-vacuum vessel or a high-vacuum After making, it is achieved by the manufacturing method of the hydrogen refining getter alloy comprised by adding and sintering the metal powder which improves the sinterability of the said alloy.
본 발명은 또한, Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al등 지르코니움을 주성분으로 하는 합금을 대기와 차단된 용기, 혹은 고진공에서 상온 혹은 300도이하 에서 수소와 반응시켜 분말로 만든 후 코발트, 알루미늄, 망간, 및 니켈 분말로부터 선택되는 금속 분말을 부가하여 고온에서 급속 소결시킨 합금을 수소 정제기에 설치하고 수소 스트리임을 통과시키는 것으로 구성되는 수소 정제방법에 관한 것이다.The present invention also provides a powder made by reacting an alloy containing zirconium, such as Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al, with hydrogen at room temperature or below 300 ° C. The present invention relates to a hydrogen purifying method comprising adding a metal powder selected from cobalt, aluminum, manganese, and nickel powder to rapidly sinter an alloy at high temperature in a hydrogen purifier and passing a hydrogen stream.
본 발명은 또, Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al등 지르코니움을 주성분으로 하는 합금을 대기와 차단된 용기, 혹은 고진공에서 상온혹은 300도이하 에서 수소와 반응시켜 분말로 만든 후 코발트, 알루미늄, 망간, 및 니켈 분말로부터 선택되는 금속 분말을 부가하여 고온에서 급속 소결시킨 합금베드를 포함하는 것을 특징으로 하는수소 정제기를 포함한다.The present invention also provides a powder made by reacting an alloy containing zirconium, such as Zr-V-Fe, Zr-Fe, Zr-Al, with hydrogen at room temperature or below 300 ° C. And a hydrogen purifier characterized by comprising an alloy bed rapidly sintered at high temperature by adding a metal powder selected from cobalt, aluminum, manganese, and nickel powder.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
수소 정제용 Zr을 주성분으로 하는 게터를 상온에서 용기에 넣는다. 용기의 수소 취성이 없도록 용기는 적합한 물질이어야 한다. 스테인레스 316L 혹은 오스테나이트 스테인레스 스틸이 바람직하다. 게터 합금은 연속적 H2흡수 중 상당히 팽창할 것이므로, 약 60%의 공극율을 제공하는 것이 중요하다. 용기를 밀봉하고, 불활성 기체(예:아르곤 또는 헬륨)로 퍼어징시키거나, 바람직하게는 100밀리토르 미만의 극대 진공을 얻을 수 있는 진공 펌프로 퍼내어 용기의 공극으로부터 조심해서 공기를 제거한다. 그후, 불활성 기체 퍼어징 또는 펌프를 중단하고, 시판용 순도(99.9999%이상)의 수소 기체를 용기에 도입시킨다. 이 H2도입은 0.1 내지 10 절대 압력 범위의 편리한 압력으로 실온에서 수행한다. 안전화하기 위해서, 우발 공기를 누출시킬 수 있는 용기의 경우, H2압은 1-20기압 사이에서 유지시키는 것이 바람직하다. 수소가 흡수됨에 따라 합금이 자발적으로 분쇄되어 분말화한다. 이 반응은 발열반응이므로 상온에서 반응을 시작하여도 온도는 100-500℃로 상승하게 된다. 적절한 냉각이 필요할 수 있다. 예를 들어 반응 용기를 압축 공기 또는 수냉식으로 이 열을 제거하는 것이 바람직하다. 완전히 분말화가 완료되면, 수소 반응 용기중에 남아있는 기체 H2를 간단하게 펌핑시키거나 퍼어징시켜 제거할 수 있다. 수소가 분말 물질로부터 분리되면, 실온 이하에서 소량의 흡열냉각이 관찰된다. 수소를 제거한 후, 아르곤등의 불활성 가스를 역충진하는 하여 분말을 안정화시킬수 있다. 진공펌프를 이용하여 수소를 완전히 제거하고 불활성 기체로 퍼어징시키는 것이 바람직하다.A getter mainly containing hydrogen refining Zr is placed in a container at room temperature. The vessel must be of suitable material so that the vessel is not hydrogen brittle. Stainless 316L or austenitic stainless steel is preferred. Since the getter alloy will expand significantly during continuous H 2 absorption, it is important to provide a porosity of about 60%. The vessel is sealed and purged with an inert gas (such as argon or helium), or with a vacuum pump that can achieve a maximum vacuum of preferably less than 100 millitorr, carefully removing air from the voids in the vessel. The inert gas purge or pump is then stopped and hydrogen gas of commercial purity (99.9999% or more) is introduced into the vessel. This H 2 introduction is carried out at room temperature at a convenient pressure in the range of 0.1 to 10 absolute pressures. For safety reasons, for containers capable of leaking accidental air, it is desirable to maintain H 2 pressure between 1-20 atmospheres. As hydrogen is absorbed, the alloy spontaneously pulverizes and powders. Since this reaction is exothermic, the temperature rises to 100-500 ° C. even if the reaction starts at room temperature. Proper cooling may be required. For example, it is desirable to remove this heat by means of compressed air or water cooling the reaction vessel. Once complete powdering is complete, the gas H 2 remaining in the hydrogen reaction vessel can be removed by simply pumping or purging it. If hydrogen is separated from the powdered material, a small amount of endothermic cooling is observed below room temperature. After the hydrogen is removed, the powder can be stabilized by backfilling an inert gas such as argon. It is preferred to use a vacuum pump to completely remove hydrogen and purge with inert gas.
여기에, 코발트, 알루미늄, 니켈, 망간 등의 합금 분말의 소결성을 향상시킬 수 있는 금속 분말을 부가한다. 소결온도는 1000도 이상이 바람직하다. 부가되는 분말의 양은 전체 중량의 30중량% 이하, 바람직하게는 1-30중량%이다. 바람직하게는 불활성 기체를 퍼어징하면서, 고온, 예를 들어 1000-1450℃에서, 5-15분간 급속 소결하여 다공성의 게터를 제조한다. 소결온도는 부가되는 금속의 종류와 게터 합금의 성분에 따라 달라지며, 예를 들어, 코발트를 Zr-V-Fe 3원 게터 합금 분말에 부가하여 소결하는 경우 바람직하게는, 1420℃에서 소결한다. 소결 후, 게터를 진공 또는 불활성기체 중에서 실온으로 냉각시키고, 공기에 노출시킨다.Metal powder which can improve the sinterability of alloy powders, such as cobalt, aluminum, nickel, and manganese, is added here. The sintering temperature is preferably 1000 degrees or more. The amount of powder added is 30% by weight or less, preferably 1-30% by weight of the total weight. Preferably, the porous getter is prepared by rapid sintering at a high temperature, for example, 1000-1450 ° C. for 5-15 minutes while purging an inert gas. The sintering temperature depends on the type of metal to be added and the component of the getter alloy. For example, when sintering by adding cobalt to the Zr-V-Fe ternary getter alloy powder, the sintering temperature is preferably sintered at 1420 ° C. After sintering, the getter is cooled to room temperature in a vacuum or inert gas and exposed to air.
게터 분말을 사용하는 경우 게터가 채워진 칼럼을 통과하는 수소 스트리임의 압력강하는 약 30% 정도이나, 본 발명의 다공성 게터를 사용하는 경우 압력강하는 5-10%에 불과하다.When using the getter powder, the pressure drop of the hydrogen stream passing through the getter filled column is about 30%, but when using the porous getter of the present invention, the pressure drop is only 5-10%.
실시예 1Example 1
이탈리아공화국 밀라노 소재의 사에즈 게터스사(SAES Getters S.P.A.)의 상표 St-707로 시판되는 70중량%의 Zr, 24.6중량%의 V 및 5.4중량%의 Fe를 함유하는 직경 6cm 두께 2cm의 원통형 게터 합금 400g을 총 약 1ℓ 유리 용적 및 압력 측정 변환기와 상호 교환된 소형 가압 용기에 놓았다. 진공 펌프를 사용하여 공기를 25밀리-토르 미만으로 배기시키고, 진공 펌프의 밸브를 빼고, 약 1300토르 절대압으로 수소를 첨가한 시간에 대한 함수로서 압력 변화를 기록하여 수소 흡수를 관찰하였다. 반응이 완결된 후, 공기 안정화 반응을 수행하였다. 코발트 분말을 40g을 부가하여, 진공 펌프로 배기시키면서 약 1420℃로 가열하여 성형하였다. 그 후, 시료를 냉각시키고, 공기 안정화시킨 후, 반응기로부터 제거하였한다. 시료는 덩어리로 표면상 소결되었다. 냉각하여, 공기 중에서 안정화시켰다.Cylindrical getter alloy, 6 cm thick and 2 cm in diameter, containing 70 weight percent Zr, 24.6 weight percent V, and 5.4 weight percent Fe, marketed under the trademark St-707 of SAES Getters SPA, Milan, Italy 400 g were placed in a small pressurized container interchanged with a total of about 1 L glass volume and pressure measuring transducer. The vacuum pump was used to vent air below 25 milli-Tor, the valve of the vacuum pump was removed, and the pressure change was recorded as a function of the time at which hydrogen was added at about 1300 Torr absolute pressure to observe hydrogen uptake. After the reaction was completed, an air stabilization reaction was performed. 40 g of cobalt powder was added and molded by heating to about 1420 ° C. while evacuating with a vacuum pump. The sample was then cooled, air stabilized and removed from the reactor. The sample was sintered on the surface in chunks. Cool and stabilize in air.
게터를 정제기 칼럼에 장착하고 174.3ppm의 일산화탄소, 163.6ppm의 이산화탄소, 172.6ppm의 메탄, 184.8ppm의 산소, 173.6ppm의 질소 가스를 불순물로 포함하는 수소 가스의 정제를 시행한 다음, 정제 전후의 데이타를 도 1 및 도 2에 표시하였다. 도면에서, GC 칼럼이 GS-분자체이므로 이산화탄소는 검출되지 않는다. 분석조건은 다음과 같았다.The getter was mounted on a purifier column and purified of hydrogen gas containing 174.3 ppm carbon monoxide, 163.6 ppm carbon dioxide, 172.6 ppm methane, 184.8 ppm oxygen, 173.6 ppm nitrogen gas as impurities, and then the data before and after purification. Are shown in FIGS. 1 and 2. In the figure, carbon dioxide is not detected since the GC column is GS-molecular. The analysis conditions were as follows.
분석기(GC): HP-6890 PLUSAnalyzer (GC): HP-6890 PLUS
검출기 : PDHID(Pulsed Discharge Helium Ionization Detetor)Detector: Pulsed Discharge Helium Ionization Detetor (PDHID)
칼럼 : GS-분자체Column: GS-molecular sieve
오븐 온도 : 40℃ 등온Oven Temperature: 40 ℃ Isothermal
검출 온도 : 200℃Detection temperature: 200 ℃
주입 온도 : 80℃Injection temperature: 80 ℃
캐리어 : He 4㎖/분Carrier: He 4ml / min
상기 본 발명의 실시예 및 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 게터 합금은 우수한 정제능을 나타낸다. 모든 메탄가스와 일산화탄소 가스 그리고, 산소가스를 제거하였으며, 질소 가스의 제거능도 우수하였다.As can be seen from the examples and drawings of the present invention, the getter alloy produced by the present invention shows excellent refining capacity. All methane, carbon monoxide and oxygen gases were removed and the nitrogen gas was also removed.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000046418A KR20020013060A (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Purification method and apparatus for hydrogen |
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| KR1020000046418A KR20020013060A (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Purification method and apparatus for hydrogen |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR20020013060A true KR20020013060A (en) | 2002-02-20 |
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ID=19682687
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| KR1020000046418A KR20020013060A (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Purification method and apparatus for hydrogen |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20020013060A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011025091A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | 주식회사 케이씨씨 | Method for refining high purity hydrogen |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4312669A (en) * | 1979-02-05 | 1982-01-26 | Saes Getters S.P.A. | Non-evaporable ternary gettering alloy and method of use for the sorption of water, water vapor and other gases |
| US4839085A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-13 | Ergenics, Inc. | Method of manufacturing tough and porous getters by means of hydrogen pulverization and getters produced thereby |
-
2000
- 2000-08-10 KR KR1020000046418A patent/KR20020013060A/en not_active Application Discontinuation
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