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ガス精製の方法  (精製ガス)

2010年6月30日 14:45

 「精製ガス」に関する書き込みをいただいている講師の藤村Mさま
による第三回目のお話しになります。精製とはいったものの、実際の
お話しは、何なのでしょうか?

よ~く教わりましょう!


ガス精製の方法

 こんにちは!

 朝食用の食パンを焼くため夜中に起きだしたら、パラグアイ戦を観終えた
家人と入れ違いになりました。いわく「いい試合だった」。普段サッカーな
んて見ないくせに(笑)。藤村Mはサッカーに興味がないため、あまり気にな
りませんが、「との」さん始め、多くの方は生中継で観戦されたんでしょう
ね。今日は皆さん眠いと思いますが、頑張ってまいりましょう!

 さて前回のおさらいです。用途に応じて、実際に用いられている窒素の純
度はどのぐらいでしょう、という投げかけでした。

・ポテトチップスの袋に吹き込む窒素 純度99.9%以上(PSA)
・タイヤに詰める窒素        純度99.5%以上(ボンベ)
・半導体を作る時の窒素       純度99.9999%以上(CE)

 あくまで参考例です。これより低純度( 言葉は悪いですが汚い )窒素を利
用することもあります。純度の後ろの( )の中は、使用現場での主な供給形
態です。ボンベは分かりますよね? PSAやCEというのも、この川口液
化ケミカルさんのサイトでも何回か紹介されてますから大丈夫かな。

CE :Cold Evaporator 液化窒素のタンクです!
PSA:Prescure Swing Adsorption 圧力変動吸着方式によるガス供給装置です!

 前回のお話で、精製を「ガスをきれいにすること」とします、と定義しま
した。今回話題にのぼったPSAでは、原料空気から( ここでは )不純物で
ある酸素を取り除いてきれいな窒素ガスを提供しますから、視点を変えると、
精製の一種であると言うことができます。導入部のつもりが、すでに精製に
触れてしまってましたね。まぁガスの「製造」と「精製」は境目がはっきり
しないということです。このPSAで用いられている「吸着」法の精製につ
いては、また機会を改めてご紹介します。

********************************************************************

 ここからは、主なガス精製の方法について触れていきたいと思います。今
回お話しておきたいのは「ふるい」法です。恐らく、一番イメージしやすい
精製方法ではないでしょうか。なにせ「ふるい」ですから。

 藤村Mがぱっと思い浮かべるのは、お菓子やケーキを焼く時の、粉のふる
いです。これを怠るとおいしいケーキができない... それはさておき、ある
粗さの網目があって、その網目より細かいものはそこを通過し、大きいもの
は通過できない。よって、網目の粗さで、物質を分けることができる。簡単
ですね。

 この「ふるい」法の代表格がパラジウム合金膜透過式の水素ガス精製です。
スコットランドの化学者 Graham によって発見された「水素がパラジウムを
透過する」という現象が大元になっています。 400℃ぐらいに加熱されたパ
ラジウム合金膜の表面に水素ガスが接触すると、まず水素分子が水素原子に
分かれます。水素原子はパラジウム合金膜の中を通過して反対側に到達し、
そこでまた水素分子に戻ります。水素以外の物質は通過できませんから、こ
れは完璧な精製です。ただ残念ながら、この他のガスの精製には利用できま
せん。

■パラジウム合金膜透過式水素精製のメリット
 世の中には様々な精製方法が存在しますが、このパラジウム合金膜透過式
ほど高純度な( きれいな )ガスを得る方法はないでしょう。超高純度な水素
が得られます。

■パラジウム合金膜透過式水素精製のデメリット

・お値段が高い!
  パラジウムはレアメタルで非常に高価。このため精製装置に組み上げ
 るとお値段がかなり高くなります

・水素ガスの圧力が低いと効率が悪い
  膜をかなり無理やり「通過」させるために、入口側からギューっと押
 しこんでやらないと出口側に水素が出てきません。もう少しちゃんと言
 うと(笑)、入口側と出口側の水素ガスの圧力差が小さいと、精製水素が
 あまり得られません

■パラジウム合金膜透過式水素精製のトピックス
 メリット( 超高純度 )とデメリット( 低コストパフォーマンス )を勘案
して「本当に」必要な部分だけに利用するのが賢明でしょう。ただ今年に
入ってから、田中貴金属工業さんや産総研さんなどから、これまでより薄
いパラジウム合金膜の実用化発表が続いていますので、コストパフォーマ
ンスが上がってくるかもしれません。薄いということは、使用量が少なく
なるということですから。

 クリーンエネルギーとして燃料電池用途で期待されている水素です。より
低コストの精製ガスが容易に入手できるようになって欲しいですね。

 では、今回はここまでとさせていただきます。

 あ、最後に展示会の宣伝です。本日から金曜までの3日間、パシフィコ横
浜で太陽電池関連の展示会「PV Japan 2010」が開催されます。クリーンエ
ネルギーとしてはこちらも注目されている太陽電池。ご興味のある方は是非、
横浜はみなとみらいまで足を運んでみてください。ちょっとお天気が悪いん
ですが、みなとみらい線みなとみらい駅から会場まで屋根ありますので(笑)。
藤村Fと藤村Mも会場のどこかで説明員やってると思います!

 by 藤村M


「ガス精製」はやはり奥が深いですね。
底なしにも思えますので深堀したら抜けなくなるかもしれません。

ガスの精製、高純度ガスのご用意、ご相談、御見積りのご依頼など
川口液化ケミカル株式会社まで、どうぞご相談下さい。
TEL 050-8881-7393
E-mail : CutHere_info@klchem.co.jp

ありがとうございます

今日の埼玉川口のお天気は?
 6月30日 水曜日
 天気 はれ
 ボンベ庫の温度 朝22℃、昼27℃、夜26℃

です。

サッカーワールドカップの決勝トーナメント第一戦
日本対パラグアイは、0-0で延長戦後のPK戦の
結果、PK3-5でパラグアイが勝利しました。
サムライジャパン、よくやりましたね!
ちなみにTVの視聴率は57.3%だったそうです。
試合終了後、シャッターを閉めて寝ようとしたら
ご近所さんの部屋の電気が付いてましたね!

 by との

精製ガスについての詳細はこちら

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