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精製ガス

2010年9月15日 17:20

今日の水曜日は、連載ブログ「精製ガス」「排ガス処理」を
お知らせしております。今週は藤村Mさまに「精製ガス」に
ついてお話しいただきましょう!

では、よろしくお願い致します。


ある精製装置メーカーOBのお話

 ■ようやく涼しくなりましたね

  こんにちは。最近、ずっと北関東エリアに張り付いて
 いる藤村Mです。今日こそ渋谷におりますが、ここのと
 ころは、筑波ばかりです。筑波の暑さは、だいぶましに
 なりました。2週間前とは大違い。特に、朝と夕は「暑
 い!」と思わなくなりましたね。

  今週、筑波では外国からのお客様をアチラコチラに
 ご案内しております。四方山話をしているうちに、この
 方が、以前、海外の某精製装置メーカーに勤めておられ
 た事が判明。なんてタイムリーなんだろ!
  いろいろ聞かせてもらいましたよ、興味深い話を(笑)。
 書けないことの方が多いんですが... そうですね。せっ
 かくだから少し紹介しましょうか。


 ■アジアの金融危機で大変だった...

  90年代後半、アジアはものすごい金融危機に見舞われ
 ました。IMFも登場したりして、それは大変な状態に
 なったんですが、このお客様が勤めておられた某精製装
 置メーカーもその余波を受けたそうです。

  世界中あちらこちらで大型プロジェクトが中止・延期
 になり、それらのプロジェクトにかんでいた、世界的な
 ガスメーカーから精製装置のキャンセルが相次いだんだ
 そうです。キャンセルがかかったのは、ガス供給設備の
 大元で使われるような超大型品ばかり。

  検査も終わって出荷を待つばかりの精製装置群を目の
 前にして、皆、途方に暮れたそうです。超大型品はそう
 そう出ませんから、在庫をさばくのに数年かかったとの
 こと。

  ちなみに、このお客様は品質保証部門に所属されてい
 たそうです。この精製装置メーカーは、金融危機でどう
 せ「売れない」のに、営業部門ではなく、製作や品質保
 証部門の人員に手をつけ、このお客様自身もレイオフの
 憂き目にあったとか(涙)。


 このお客様のご意見:「経営者がXXだと会社が傾く!」
 当たり前ですね(笑)。


 ■こんなトラブルがあった

  さて次は精製装置のトラブルのお話。まだご紹介して
 いない、「ゲッター」と呼ばれる合金を使った精製装置
 のトラブルです。
 ( 横道にそれますが、ネットで「ゲッター」と「合金」を
 キーワードにして検索すると、超合金のゲッターロボば
 かりヒットしれくるんですね(笑)... )

  ゲッターを使った精製装置そのものは、次回以降でお
 話しますが、この精製装置では、以前ご紹介したパラジ
 ウム膜透過式水素精製装置と同様、精製に関与する心臓
 部分を加熱する必要があります。

  あるとき「精製装置から窒素ガスが漏れている!」と
 一報があって、技術の方が現場に飛んでいったそうです。
 ステンレス製の頑丈な容器が割れて、中から窒素が吹き
 出しています。( 窒素ガスで良かった! )

  現場では原因が分かりません。技術の方が持ち帰った
 現物を前にして、品証を中心とするメンバーが検討を始
 めます。「圧力が上がって破裂したなら樽型に膨れるだ
 ろう」「何だかヒーターが膨張して伸びてるぞ」「これ
 が容器のフタを内側から押し上げたのか?」「でも何が
 あったんだ?」

  このトラブルの前に、この精製装置メーカーでは熱電
 対ロット不良の「大トラブル」を経験していたらしく、
「今回もそれじゃないの?」とロットを調べましたが、こ
 の熱電対は当該の不良ロットではない。

  ところが、ここで「じゃあ原因は別にあるんだな」と
 考えないのが人間です。大トラブルを経験していたので、
 熱電対メーカーを信用せず。「また別の不良ロットだ!
 !」と熱電対メーカーを追求します。それで数カ月ロス
 しましたが、結局、不良ロットではない。当該の熱電対
 もちゃんとまだ動くことが判明。

  仕方なくガスと直接関係ないけれど、電装関係を一か
 らチェックしていったところ、ある電子部品に気が付き
 ました。その電子部品がきちんと動作しないとヒーター
 は通電されっぱなしになって異常昇温します。設計した
 若手技術者に確認したところ「部品に選定ミスはない」
 と言い張ります。しかし、さらに調査を進めると、この
 電子部品は環境温度が変化すると、その特性が大きく変
 わるものだったのです。若手技術者は、電装関係の設計
 については詳しいんですが、精製装置がどんなものかは
 知らない。

  精製装置が普通の部屋に設置されると聞いて、室温で
 使用する部品を選定したらしいのです。でも、その部品
 はヒーターで温度が上がる部位に装着されていました。
 このため、この部品がきちんと動作せず、ヒーターが暴
 走してしまった、というわけ。


 このお客様のご意見:
「各部門(グループ)は自分の分野だけしか見ない。品質保
 証部門のようなポジションが最適だけど、全体を見渡す
 System Engineer のような人間が必要だ!」

 ごもっともです。


 本当は、いろいろと書きたいおもしろいことがあるんで
 すが、現存する会社ですので、これ以上は差し控えます。
 でも、読む人が読めば、分かっちゃいますよね。

 それでは、また次回。

 by  藤村M


凄いお話でしたね!
事件が起きた時の当事者の心中お察しいたします。
私だったら・・・。想像できないですごめんなさい。


精製器、ガス精製装置、インライン型ピュリファイヤーのことなら
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今日の埼玉川口市のお天気は?
 9月15日 水曜日
 天気 はれ
 ボンベ庫の温度 昼25℃、夜24℃

です。


秋の七草は
「萩(はぎ)・尾花(ススキ)・葛(くず)・撫子(なでしこ)
  女郎花(おみなえし)・藤袴(ふじばかま)・桔梗(ききょう)」
で、山上憶良が万葉集で読んだ歌が由来になっています。

菊池寛、与謝野晶子らによって
新・秋の七草が選ばれました。
「コスモス・オシロイバナ・アカマンマ・ハゲイトウ
                  キク・ヒガンバナ・シュカイドウ」
で、みな身近な秋の草花ですね。

 by との

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2010年9月 1日 12:24

精製ガスと排ガス処理を題材にした連載シリーズ第十五回目
になります。
本日は、藤村Mさんによる「精製ガス」のお話し第七話です。

では、参りましょうか!

ちゃんと精製できてるかな?


■夏休みも終わりましたね

 今日から9月です。たくましく日焼けした小学生たち
が元気に登校するのを横目で見ながら、ヨロヨロと通勤
している藤村Mです。
 あの子たちの元気はどこから湧いてくるのかしらん?


■このガスに不純物はどれぐらい入ってるのかな?

 さて、今回はガスの純度確認についてお話をさせてい
ただきたいと思います。ガス中に不純物がどれぐらいあ
るのか? SGマイスターさんの連載とかぶるところが
出てくるかもしれませので、こちらはあっさりめに行き
たいと思います!


■まずはガスの仕様です

 例のごとく窒素を例にとってみます。

窒素仕様.jpg

 これは、とあるところから拾ってきた窒素ガスの仕様
です。英語と数字が多くて嫌ですねぇ(笑)。でも我慢し
て読んでみましょう。

 まず白色の部分。Purityと書かれている行が純度です。
3列あるうち、一番左端の列を見ると99.99995vol.%
とあります。9が6個並んで最後に5!
 とにかく9がたくさん並んでますね~。この数値は純
度ですから、長ければ長いほど「きれい」なガスだとい
うことになります。%の前にvolなどと余計なものがつい
てますが、今回は無視します。

 次が水色の部分。Impurity というのが不純物です。上
から順に、O2(酸素)、CO(一酸化炭素)、CO2(二酸化炭素)
THC(炭化水素の仲間)、NOX(窒素酸化物)、SO2(二酸化硫
黄)、それにH2O(水分)です。
 9が6個も並ぶほどきれいなガスであっても、不純物
ゼロということはありません。この仕様書は、ここに並
べてある不純物については、実際にどのぐらい入ってい
るのか測って確認していますよ、ということを言ってる
わけです。
 例えば一番上のO2(酸素)、3列あるうち、一番左端の
列を見ると < 0.1 vol.ppm と書いてあります。ppm。
parts per million の略で、百万分のいくつ、という単位です。
0.1 vol.ppmですから百万分の0.1。書き方を変えると
0.0000001。この窒素ガスの中の酸素は0.0000001= 百万
分の 0.1 より少ないことを確認してありますよ、という
意味です。

 では、ここからは具体的にいきましょう。この不純物
濃度を調べるためには、専門の分析計で測定する必要が
あります。分析計/分析手法には、とにかくいろんな種
類があるので、全てを紹介することはできません。代表
的なものをちょっとだけご紹介しましょう。また、例の
ごとく窒素を題材にして。


■窒素中の「酸素」

 良く利用されているのが、黄燐発光式の分析計。窒素
中に含まれているごく微量( 数十ppm以下 )の酸素は黄燐
と反応します。反応した時に出る小さな光( 燐光 )の強
さを測定して、これを酸素の濃度に換算します。


■窒素中の一酸化炭素、二酸化炭素

 これはガスクロマトグラフィー、通称ガスクロですね。
ガスクロにもいろいろありますが、FIDというタイプ
の検出器を使ってるかなぁ。ガスクロについては、また
別の機会にご紹介しますね。


■窒素中の窒素酸化物

 窒素中の窒素酸化物って言うのも何か妙ですが(笑)、
ノックスとも呼ばれ、次のSO2(二酸化硫黄)と並んで、
車の排ガスや工場の煙などで問題視される成分です。
オゾンの分子が衝突させて、その際に発する光を測定
する「ケミルミ」と呼ばれる手法を利用した分析計で
測定することができます。


■窒素中の二酸化硫黄

 二酸化硫黄に紫外線を当てると光(蛍光)が出ることを
利用した専用の分析計で分析することができます。何だ
か光モノが多いですねぇ。


■窒素中の水分

 総称で露点計と呼ばれる分析計を使います。いろいろ
ありますが、水晶発振式がコストパフォーマンス良好で
すね。水分を吸着する膜を水晶振動子に張り付けておき
ます。水の分子がくっつくと重くなるので、水晶の振動
周波数が変わります。これを水分の濃度に換算します。


 SGマイスターさんの連載にありましたが、ガスは容
器(ボンベ)の内面処理が命。この内面処理と同じくらい
に大事なのが「分析」なんです。

 とにかく奥が深くて難しいものですから、私ごときで
はとても詳しい説明はできません。そのうち、どなたか
に、平易な入門編を書いていただきたいですねぇ。


 では、本日はここまで。

 by 藤村M

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今日の埼玉川口のお天気は?
 9月1日 水曜日
 天気 はれ
 ボンベ庫の温度 朝31℃、昼37℃、夜34℃

です。


夕方、管さんと小沢さんがTVで代表選について
質疑応答しておりました。
お互い笑顔が見られたものの、相手を指摘するコメントの応酬で
対決姿勢そのものに感じられました。

挙党態勢結構。

国民第一発言結構。


ただ今、ただ今、即実行を大事にしたいですね。

 by との


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2010年8月18日 12:01

毎週水曜日の「排ガス処理」「精製ガス」ブログ第十三回目
「精製ガス」第六話になります。

藤村Mさまよろしくお願い致します。

 

ガス精製の方法3 くっつけて捕まえる

■猛暑が続きます

 こんにちは。お盆休みはゆっくり過ごされましたか?
連日、猛暑が続いていますが、明け方は少しだけましに
なってきたような気がします。
 と、書いていたら、静寂を破って「カナカナカナ」と
ヒグラシの合唱が始まり、それに続いて、その他のセミ
も一斉に鳴き始めました。ただいま午前4時43分。( 藤
村Mは山の中に住んでおります )
 うるさ~い!セミの声がうるさくなると、やっぱり...
暑いですね(笑)。前言撤回。ましにはなってません。今
日も猛暑です。とにかく熱中症にはお気をつけください。


■常温で「吸着」して精製する

 さて、今回は精製原理の第三弾、常温吸着式です。大
抵、触媒も併用されるので、触媒・吸着式などと呼ばれ
ることもあるようです。常温吸着式というのは読んで字
のごとく、常温で、不純物を何かに吸着させて除去して
しまおう、という方法です。恐らく、これが一番広く使
われている精製手法ではないでしょうか。

 これまでにご紹介した方法を思い出してみると、

 パラジウム合金膜透過式の水素ガス精製
  → ヒーターで数百度まで加熱

 低温式の水素ガス精製
  → 液化窒素を使って極低温まで冷やす

など、加熱したり冷却したりしていましたが、今回の方
法では、精製するためにそういう温度コントロールは必
要はありません!


 では、窒素ガスに代表される不活性ガスの精製を考え
てみましょう。大抵、問題になるの( 除去したい不純物 )
は、水分、酸素、二酸化炭素、それに一酸化炭素です。

 まず水分と二酸化炭素。こちらの不純物分子は、モレ
キュラーシーブスと呼ばれる吸着剤にくっつけて取り除
いてしまいます。モレキュラーシーブスとは何か、です
か。それは後ほど...

 次に酸素と一酸化炭素です。こちらの不純物分子は、
残念ながら、モレキュラーシーブスでは除去できません。
そこで登場するのが触媒です。一般的なのがニッケル系
の触媒。触媒って何か、ですよね(笑)。それも後ほど。
酸素と一酸化炭素は、ニッケル系の触媒の表面で、それ
ぞれ酸化ニッケルとニッケルカルボニルという「他の化
合物に変化させて」捕まえます。


■モレキュラーシーブス

 モレキュラーシーブスはゼオライトの一種です、じゃ
駄目ですよね(笑)? では、ゼオライトとは? 非常に
簡単に言うと、小さな小さな孔がたくさん空いている天
然の鉱物または人工的に合成された工業材料の総称です。
 精製では人工的に合成された「モレキュラーシーブス」
と呼ばれるゼオライトを用いますが、これには3A、4
A、5A、13Xなどと名前がついています。3A、4
A、5Aはゼオライト表面の孔の径を表しています。3
Aが3オングストローム、4Aが4オングストローム。
13Xのみ10オングストロームになります。1オング
ストロームは1千万分の1ミリ。とにかく小さな孔です。
 この微細な孔に水分子等を吸着し、また放出すること
ができます。


■触媒

 触媒とは、ある化学反応を助けてその反応速度を速め
る物質です。触媒自身は反応の前後で変化しません。ま
た、その化学反応で自分自身が消費されたとしても、反
応が終わって、再生すれば元に戻り、さも変化していな
いように見えるケースでも、これを触媒と言います。精
製で使用されるニッケル触媒は、後者になります。


■常温(触媒・)吸着式のメリット

・対応できる幅が広い
  窒素はもちろんのこと、アルゴン、水素、ヘリウ
 ムそして酸素など、いろいろなガスを精製できます。
 また精製ガス量も1時間あたり1m3~10000
 m3ぐらいまでの装置が上市されています

・比較的安価です
  パラジウム合金膜透過式や低温式に比べると、装
 置が安価です

・連続運転できます
  インライン精製器は寿命が尽きたら交換ですが、
 常温(触媒・)吸着式の場合、通常、2系統の精製機
 構を持っていて、片方が精製している間に、もう片
 方を再生して次に備えることができます。このため、
 不純物をいっぱい吸着したとしても、待機している
 別系統に切り替えて、ノンストップで精製ガスを供
 給することができます

■常温吸着式のデメリット

特段「デメリット」はありませんが、あえて弱点を探し
てみると...

・超高純度水素は得られません
  パラジウム合金膜透過式や低温式の水素ガス精製
 装置と比較されるとちょっと辛いですね

・ユーティリティが面倒?

 不活性ガス用精製装置の場合
  ニッケル系触媒を再生するために、水素が必要に
 なります。また再生時には加熱するためヒーター用
 の( 大きめの )電力供給も必要です

 酸素ガス精製装置の場合
  精製・再生、両方の工程で加熱が必要になります。
 なので( 大きめの )電力供給が必要です。また装置
 が大型になってくると、冷却水も必要になります

・流量の制限
  例えば時間あたり50m3の能力がある窒素精製
 で、時間あたり5Lしか流さなかったら... これは
 きちんと精製でできません。能力の上限を超える使
 い方はできない事は誰でも理解できますが、下限が
 あることも気をつけておいた方が良いでしょう


  前回も最後に書きましたが、精製ガスの量、用途、精
 製装置本体価格、付帯設備価格、ユーティリティ価格な
 ど総合的に判断して、リーズナブルな精製ガスを使いた
 いですね。

 では、本日はここまで。

 by 藤村M


インライン式精製器、精製装置など
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今日の埼玉川口のお天気は?
 8月18日 水曜日
 天気 はれ
 ボンベ庫の温度 朝30℃、昼34℃、夜33℃

です。


夕方6時ごろでしょうか?
表に出ると、周りが一面オレンジ色でした!
太陽から放射されているというよりも、前も後ろも左も右も
空も地面も・・・。

以上。

 by との

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2010年8月 4日 12:21

 連載企画「排ガス処理」と「精製ガス」のブログ第十一回です。
今日は「精製ガス」のお話第五話です。
毎度お世話になっております藤村Mさんにお話しいただきます。

それではよろしくお願い致します。


インライン精製器!


皆さん、こんにちは!

暑いですねぇ!

 7月の千葉の月平均気温は平年を 3.1℃ 上回り 27.7℃だったそう
です。月の平均気温が 3.1℃ も高いんですよ! ものすごいですねぇ。

 ものすごいのは気温だけじゃありません。フランクリン・ジャパン
という雷観測・予報会社発表によると「7月に入ってから28日まで
に全国で観測された落雷は、去年の同じ時期の2倍近い、およそ114
万回に上り、7月としては、過去5年間で最も多くなった」とのこと。
ピカピカ・ドカン!

 藤村Mは、ここのところ北関東方面に行く機会が多いんですが、営業
で訪れた、あるお客様から「( 落雷で瞬間的に )停電しても止まらない
よう( な機械 )にできないかな」とリクエストを受けました。このエリア
はそもそも雷のメッカですからね~。

あ、ガス精製の話でしたね。


■精製「機械」の分類

 2回続けて精製原理のお話をさせていただきましたから、今回はちょっ
と目先を変えて、精製「機械」について触れてみたいと思います。

 精製「機械」と書きましたが、「精製装置」と言われるのが一般的です
かね。他に精製器と言うこともありますし、純化器なぁんて呼び方もされ
るようです。個人的には「純化器」って、ぐっときますが( どういう風に?)
あまり一般的ではないですね。

 用途にもよりますが、精製装置は連続稼動が基本。精製装置は、PLC
( プログラマブル・ロジック・コントローラ )という一種のコンピュータで
制御されているのが普通ですから、落雷による停電や電圧変動などの「電
源異常」はかなり致命的です。電源監視して異常があったら安全のために
装置を止める、という機構が働くこともありますし、精製装置と関連して
いる設備側の問題で停止することもありますしね。

では・・・

Q、停電しても使える精製「機械」はないのか?


A、はい、あります。


 電源が必要なPLCで制御され、連続稼動が基本の精製装置に対して「
インライン精製器」と呼ばれるものです。


■どうして電源がいらないのか?

 「インライン」というのは、ガス配管の途中にポンと挿入できる( ぐらい
のサイズ )という意味合いだと思ってください。だから基本的には小型。
あまり大流量のガス精製はできません。そして電源は必要ありません。

 精製装置も、精製器も、何らかの方法で精製対象ガス中の不純物成分を
除去しているんですが、これを永遠に続けることはできません。ゴミ箱に
たまったゴミは、捨てないとあふれてしまいます。

 連続稼動が求められる精製装置は、精製する機構を複数、一般的には2系
統持っていて、片方が精製している時、もう片方はたまったゴミを捨てる作
業を行っています。このゴミ捨てを「再生」といいますが、再生には熱源と
再生用のガスが必要になります。熱源はヒーターですから、これまた電源が
必要。

 インライン精製器はこの再生を「しない」と割り切っています。だから、
再生の複雑な制御をする必要がありません。そうするとPLCはいらないし、
ヒーターもいりません。だから電源が不要なんです。

■再生ガスもいりません

 おまけに再生用ガスも必要ありません。例えば、一般的な窒素精製装置
では、再生用に水素ガスを使います。


「窒素ガスを精製するのに水素ガスを用意する」

 連続稼動のためには仕方ありませんが、何だか大変ですよね。窒素用イン
ライン精製器なら再生用の水素ガスも不要です。

 
 さて長くなってきたのでまとめましょうか。

■インライン精製器のメリット

・安価です
  インライン精製器は、精製剤が充填されている筒です。筒の入口側に
 バルブ、筒を出たところにフィルター、それから出口側のバルブがつい
 ているぐらいです。非常にシンプルな構成なので、精製装置に比較する
 と安価です。

・小型です
  当たり前ですよね。精製装置のように場所を取りませんし、納入も宅
 配便でOK。取り付け工事も簡単です。

・ユーティリティが不要です
  前述した通り、電源、再生用のガス( の供給設備 )、再生用ガスの保安
 装置( 例えば水素警報器と水素供給元の連動遮断機構、警報アナウンス設
 備 )が不要です。これも「安価」につながります。

・アクシデントに強い
  稼動にユーティリティが不要ですから、その分、アクシデントに強くな
 ります。停電も関係なし!


■インライン精製器のデメリット

・割高なことが多いです
  再生しませんから、寿命が尽きたら精製器を交換することになります。
 このためガスを精製する( 精製ガスの出来上がり )コストは、精製装置より
 割高になります。ただ条件によっては安くなることもあります。

 精製ガスの量、用途、精製器本体価格、付帯設備価格、ユーティリティ
価格など総合的に判断して、リーズナブルな精製ガスを使いたいですね。

では、本日はここまで。


 by 藤村M

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今日の埼玉県川口市のお天気は?
 8月4日 水曜日
 天気 はれ
 ボンベ庫の温度 朝32℃、夜35℃

です。

プロ野球、セ・リーグの首位攻防戦が熾烈を極めてますね!
昨日、首位を明け渡した阪神が8―4で快勝し、一夜にして
首位を奪回しました。
常勝巨人はともかく、今年の阪神には期待したいですね。

 by との

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2010年7月21日 15:05

 「排ガス処理」と「精製ガス」のブログ九回目になります。
本日は藤村M先生に「精製ガス」第四話の
お話をしていただきましょう!

では、よろしくお願い致します。


ガス精製の方法2 冷やして捕まえる!

 皆さん、こんにちは!

 梅雨が明け、連日の猛暑日。体調を崩されてませんか?

 ・クーラーの利いた部屋で
 ・冷たいものばかり摂ってませんか?

「との」さんのご指摘にドキッとした藤村Mです。だっ
て冷たいものが飲みたくなるんだもん、などと子供のよ
うな言い訳を...

 その冷たい飲み物、この時期の代表格はビールでしょ
うか。CMやポスターなどで良く見かけますよね、水滴
のびっしりついたビールジョッキ。「シズル感」と言う
そうですが、「冷たそうな感じ」「グッと飲みたくなる
ような感じ」がうまく表現されています。凡百の言葉を
並べるより、シズル感溢れる1枚の写真。これで視覚と
食欲に訴えることができるのだそうです。

 さて「水滴のびっしりついたビールジョッキ」。これ
が今回お話する精製の原理になります。

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

 前回は、パラジウム合金による「ふるい」式の水素精
製について触れました。コストパフォーマンスに難があ
るため広く使われることはないけれど、ここぞ( 超々高
純度水素が必要 )!という場面では切り札になります、
というお話でした。

 しかし「金に糸目は付けない」なぁんてケースはほと
んどありません。やはり大量の高純度水素が必要な場合、
パラジウム合金「ふるい」精製はあきらめざるを得ませ
ん。そこで次善の策として登場するのがビールジョッキ、
ではなくて低温式精製、「冷やして捕まえる」方法です。

 生ビールが美味しい6~8℃。これぐらいの温度でも、
梅雨時の湿気が充満している空気が相手なら目に見える
効果( 溢れるシズル感! )が得られます。でも工業ガス
ではそうは行きません。例えばボンベで供給されている
水素ガス、メーカーさんのカタログをググってみると、

 H2O -70℃

などと書いてありますね。これはどういう事なんでしょ
う? 水がマイナス70℃? 意味が分かりませんよね。

 実はこれ、その温度まで冷やしていくと、水分が結露
して観察できるようになりますよ。その程度の水分が含
まれていますよ、という意味合いなのです。-70℃!
ビールジョッキとは桁違いです。

 でも低温精製ではこれでも十分ではありません。例え
ば、水素ガス中に存在していて取り除きたい不純物には

・水分    沸点 100℃ / 融点 0℃
・二酸化炭素 昇華点 -79℃
・一酸化炭素 沸点 -192℃ / 融点 -205℃
・酸素    沸点 -183℃ / 融点 -219℃
・メタン   沸点 -162℃ / 融点 -183℃
・窒素    沸点 -196℃ / 融点 -210℃
------------------------------------------
 水素    沸点 -253℃ / 融点 -259℃

などがあります。

 ビールジョッキ表面の水滴のようにして「捕まえる」
ためには、これら不純物成分を最低でも「液体」または
「固体」の状態になるまで冷やさなければいけません。

 ご覧いただければ分かるように液体窒素の沸点である
-196℃まで冷やせば、不純物成分はほぼ「液体」、場合
によっては「固体」にすることができます。-196℃でも
水素はガスのままなので、水素が捕まってしまうことは
ありません。これにて水素の精製一丁上がりです(笑)。

 ※ 記載した沸点・融点は各ガスとも1気圧での値
   です。精製( きれいに )したい水素中での分圧
   では、この沸点・融点で液化・固化するとは限
   りません。


■低温式水素精製のメリット

 パラジウム合金膜透過式ほどではありませんが超高純
の水素が得られます。しかもパラジウム式と違って大流
量でも精製できます。


■低温式水素精製のデメリット

・やっぱり値段が高い
 これまたパラジウムほどではありませんが、液体窒素
を使用するため、供給設備( 暖まらないように断熱した
配管など )が高くつきます。また液体窒素は蒸発して減
少するんで補充しなければなりませんから、ランニング
コストも馬鹿になりません。

・低温⇔高温の繰り返しによる設備劣化
 液体窒素で-196℃に冷やす( 不純物を捕まえる )、高
温にする( 捕まえた不純物を放出する )、を繰り返すの
で設備に負担がかかります。定期的な点検をお忘れなく。


2回続けて水素精製のお話になってしまいました。いか
がだったでしょうか。今回はここまでとさせていただき
ます。

 by 藤村M

ガス精製装置や高純度ガス、高純度ガス用機器など
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今日の埼玉県川口市のお天気は?
 7月21日 水曜日
 天気 はれ
 ボンベ庫の温度 朝32℃、昼39℃、夜36℃

です。

「リップカレント」をご存知ですか?

海の海岸で起こる離岸流のことです。
海水浴場で地元の住民のおじいさんが、孫の胴体にロープを結わき
海に入れてました。
「何やっているんですか?」
と聞くと・・・
「海は恐いんだ。みんな平気で泳がせているけど、あっという間に浚われちゃうぞ!」

海には、リップカレントという岸から沖合いへ向う速い流れがあります。
この流れに入ると、水泳選手でも流されるほどで水の事故が
起こり易いのだそうです。

岸に向って泳いでも沖合いに流されるようなときは
岸と平行に泳いでみると良いそうです。
リップカレントの幅は狭いので、流れから逃れることができるのだとか。

小学校の25mがやっとのような子供や、場合によっては大人でさえも
平行に泳ぐだけで息つくようであれば、危険だということですね。

命を賭けて、気をつけましょう!

 by との

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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

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2010年6月16日 18:41

「排ガス処理」と「精製ガス」に関するブログ第四回目のご紹介です。
本日は、「精製ガス」の藤村Mさんによる講義になります。

それでは、よろしくお願い致します。


用途にあった窒素とは?


 こんにちは。

 だんだん蒸し暑くなってきました。
クールビズの季節となり、街からネクタイが激減してしまいましたね。
いっそのこと年中ノーネクタイOKにすればいいのに、と考えている
藤村Mです。

 さて、前回は窒素を例にとって、ガスでも、浄水ならぬ浄ガスが必要
なことがあるんです、というくだりまでお話させていただきました。今
回はもう少し具体的な話に進んで行きたいと思います。

話を進めるにあたって用語を決めておきましょう。ここから先、ガスを
きれいにする事を、業界の慣わしに従って「精製」と言い表わします。
ご了解ください。

 さて、窒素を精製するのは、窒素をより「きれいに」するためです。
それでは「きれいさ」はどう表現したら良いでしょう? ついでだから
「きれいさ」も業界用語にしておきましょうか。こちらは「純度」です。


では「純度」はどう表現するのか?


 良く見るのは%ですね。99.9 %の純金なんて言います。実物を見たこと
ないけど... これはその物質、金だったら金、窒素だったら窒素が、全体の
中でどれだけの割合を占めるか、という表現方法ですね。並んでいる9の
数が多いほど「きれい」で純度が高いわけです。

窒素も、この方法で純度を現すことがあります。でも難点もあります。窒
素以外、つまり邪魔な物質については、その分量( さっきの純金の例でいく
と、差し引きである 0.1 % )しか分かりません。0.1 % ある邪魔者はいっ
たい誰なのか、正体が分からないのです。

 今度は邪魔者が登場しました。これを「不純物」と言い表わしましょう。
不純物が何なのか、窒素はどれぐらいきれいなのか、その両方を同時に表現
するために、不純物の割合を示す方法があります。

先ほどの例でいくと「この窒素中の不純物は水分が 0.05 % で酸素が0.05 %だ」
などとなります。

さぁ、では、広く使われている窒素は、どの程度の純度が必要なんでしょう。
皆さん考えてみてください。

・ポテトチップスの袋に吹き込む窒素
・タイヤに詰める窒素
・半導体を作る時の窒素

長くなってきましたね。
では答えは、次回です。

by 藤村M

「純度」のお勉強でした。
いずれ難しくなる基礎ですから、しっかり読み込みたいと考えております。


精製ガス、精製器、精製装置、精製ガス設備工事など
川口液化ケミカル株式会社まで、ご連絡下さい。
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16日 水曜日
 天気 晴、ところによって夕方雷雨
 ボンベ庫の温度 朝23℃、昼28℃、夜28℃

です。

サッカーワールドカップで岡田監督率いる日本チームが
カメルーンを相手に勝利しましたね!
得点を決めた本田選手が早くもメディアでもてはやされております。

オランダ戦は、調子にノッてガンガンいってもらいらいです。
頑張れ本田選手!
頑張れジャパンチーム!

 by との


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2010年6月 2日 18:21

 毎週水曜日の「排ガス処理」と「精製ガス」専門ブログコーナー
二回目になります。本日は、先週の藤村Fさんに代わり藤村Mさん
の登場です。

では、早速お願い致します。


「ガスにも浄ガス器が必要です」

今週から駄文を書かせていただくことになりました、藤村Mです。

「専門的」なぁんてご紹介いただきましたが、正直、専門家では
ありません(笑)。

話を分かりやすくするため、単純化したり、比喩を用いたりする
ことが多くなると思います。厳密に言うと正しくないこともある
かもしれませんが、そこは大目に見てください。

それでは、始めましょうか。

突然ですが、お宅では「お水」どうされてますか?

 海外旅行に行くと「生水は飲めない」ことがよくありますよね。
幸い日本は上質な水源が豊富で上水道整備も進んでいますから、
蛇口をひねれば、きれいな飲み水を得ることができます。それでも、
用途によってはミネラルウォーターを購入したり、浄水器を使った
りしますよね。私も勤務先ではダイエット効果のあるというペット
ボトル入りのミネラルウォーターを飲み、自宅ではお料理や赤ちゃ
んのミルクなどに浄水器( 知人がペットの猫用に使っていたお古です
が... )を利用しています。

実はガスでも似たようなことがあるんです。

 例えば世の中で最も広く大量に使われているガス「窒素」。
バルブを開けば窒素は出てきますが、その窒素は皆さんの「用途」に
合っているでしょうか?

窒素は「不活性ガス」の代表格です。不活性、つまり普通の環境下で
は安定していて他のものに変化せず、他のものと反応することもあり
ません。窒素ガスを利用する時は、大抵、この「不活性」という性質
を利用しているのです。

コンビニやスーパーで見るポテトチップスの袋はパンパンに膨れてま
すよね。ポテチを揚げた油が酸化されて風味が落ちないよう、元凶で
ある酸素( を含む空気 )を追い出すために窒素を詰めているからです。
窒素だったら油を悪くすることはありませんから。それから、皆さん
の手元に届くまでにチップが砕けないようエアクッションの役目も果
たしているんです。

 実は半導体を製造する工場でも、ポテチ同様「酸化防止」の目的で
窒素は大量に使われています。それでは、ポテチ用の窒素と半導体製
造用の窒素は「同じもの」なのでしょうか?

もちろん窒素は窒素です。でもお水と同じように、用途が違うと、中味
を変えなければならないのです。お料理に浄水器を通した水を使うよう
に、半導体を作る時には浄水ならぬ浄ガスした「とてもきれい」な窒素
が必要になります。

あ、何だか前置きがずいぶん長くなってしまいましたね。

では続きは、次回。

 by 藤村M

精製ガスについて第一回目の講義でした。
皆さんいかがですか?
勉強科目がたくさんありますが、少しづつ積み重ねていけばスペシャリストに
なるのも夢ではないかもしれませんよね!


精製ガスに伴うガス供給設備、ガス精製設備、特殊ガスのご用命は
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
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ありがとうございます

今日の埼玉川口のお天気は?
 6月2日 はれ
 ボンベ庫の温度 朝19℃、昼26℃、夜25℃
です。

健康オタクの先生から教わったことです・・・。

必要以上にミネラルの少ない水を飲むことにより、漢方で言う
'水毒症'を引き起こし、足に水気が溜まり、それが'冷え'
を起こ し、むくみとなり、血液に運ばれるはずの二酸化炭素
をかかえたまま溜まるそうです。

ちなみに、目のクマという黒いみっともない黒い色の正体が
二酸化炭素なのだそうですが、この二酸化炭素が溜まりはじめ
ると、リンパの流れも最悪になり、老廃物が体外に出にくくなり、
それが酸素を必要としている心臓、その他細胞の酸欠をまねき、
肩こり、腰痛という形で表れてくるというのです。

ですから、その二酸化炭素にまみれた汚い血液をすみやかに体外
に排泄す るために、'足のふくらはぎ'の筋肉がそのポンプにな
るそうですので踵上げのような運動がとても良いのだそうです。

 by との

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