[发明专利]氢精制设备和使用氢精制设备的氢精制系统

说明书

本发明提供氢精制设备和氢精制系统，氢精制设备(1)制造简单且氢透过膜的耐压性高，其具有选择性地透过氢的氢透过膜(11)，被供给原料气体且透过所述氢透过膜(11)的精制气体向外部流出，所述氢精制设备(1)具有：两个多孔支承件(12)，其从两面夹持并支承所述氢透过膜(11)；以及壳体(13)，其在形成于内部的空间中使原料气体与所述氢透过膜(11)反应，所述多孔支承件(12)收容在所述壳体(13)内部，与所述多孔支承件(12)的外缘(E1)相比，所述氢透过膜(11)的外缘(E2)位于外侧，与所述多孔支承件(12)的外缘(E1)相比位于外侧的所述氢透过膜(11)的周边部(111)与所述壳体(13)以气密方式接合。

技术领域

本发明涉及例如用于高纯度氢精制的氢精制设备和使用了氢精制设备的氢精制系统。

背景技术

在用于精制高纯度氢气的氢精制系统的氢精制设备中，由于向选择性地透过氢的氢透过膜供给的原料气体的压力越高，透过氢透过膜而精制的氢气的流量越大，所以要求氢透过膜具有耐压性。

以往，为了提高氢透过膜对来自原料气体一侧的压力的耐压性，设置有从氢透过膜的精制气体一侧支承氢透过膜的多孔支承件。

这种以往的氢精制设备例如像专利文献1和2记载的那样，通过将多孔支承件固定在气体在内部流动的壳体上来进行制造，上述多孔支承件是利用电镀法或蒸镀法在表面上形成有氢透过膜的多孔支承件、或利用固定构件将轧制成的氢透过膜固定在表面上的多孔支承件。

但是，在以往的氢精制设备中，由于多孔支承件从精制气体一侧支承氢透过膜，所以虽然能够提高针对来自原料气体一侧的压力的耐压性，但是针对来自精制气体一侧的压力，氢透过膜的耐压性低。

此外，在以往的氢精制设备中，为了得到高纯度的氢气，将氢透过膜固定在多孔支承件上并进一步将上述多孔支承件固定在壳体上而成复杂的结构，由于需要对上述复杂的结构整体以气密方式接合来进行组装，以便不会使原料气体绕过氢透过膜而向精制气体一侧泄漏，所以存在难以制造的问题。

专利文献1：日本专利公开公报特开2010-201304号

专利文献2：日本专利公开公报特开2008-155118号

发明内容

本发明正是鉴于上述课题而完成的发明，其主要目的在于，提供一种制造简单且氢透过膜的耐压性高的氢精制设备。

本发明涉及的氢精制设备，其具有选择性地透过氢的氢透过膜，被供给原料气体且透过所述氢透过膜的精制气体向外部流出，所述氢精制设备的特征在于，具有：两个多孔支承件，从两面夹持并支承所述氢透过膜；以及壳体，在形成于内部的空间中使所述原料气体和所述氢透过膜反应，所述多孔支承件收容在所述壳体内部，与所述多孔支承件的外缘相比所述氢透过膜的外缘位于外侧，与所述多孔支承件的外缘相比位于外侧的所述氢透过膜的周边部与所述壳体以气密方式接合。

按照这种氢精制设备，由于利用所述多孔支承件从两面夹持并支承所述氢透过膜，所以即使因预料不到的事态而从精制气体一侧施加压力时，也能够防止所述氢透过膜破损。

此外，由于所述氢透过膜对来自原料气体一侧和精制气体一侧的任意一侧的压力都具有耐压性，所以将所述氢透过膜的任意面朝向原料气体一侧并安装在氢精制系统中，都能够毫无问题地使用。

此外，由于与所述多孔支承件的外缘相比位于外侧的所述氢透过膜的周边部与所述壳体以气密方式接合，能够防止原料气体绕过所述氢透过膜并向精制气体一侧泄漏，所以不需要对所述氢透过膜和所述多孔支承件之间、以及所述多孔支承件和所述壳体之间以气密方式进行接合，从而可以简单地制造氢精制设备。

只要是所述氢透过膜的两面与所述壳体熔接接合的氢精制设备，就不需要特别的部件等，能够使所述氢透过膜和所述壳体以气密方式接合，所以能够更简单地进行制造。