その他のガス発生装置
水素発生装置
水素発生装置は、小型は水を直接電気分解して水素を発生し、中型以上は、バイオガス、メタノールや天然ガスを水蒸気改質した後にPSAで水素を分離精製します。
- 水電気分解(電解)法 ： H₂O → H₂ + O₂
- メタノール改質法 ： CH₃OH + H₂O → 3 H₂ + CO₂
- 水蒸気改質法 ： CH₄ + H₂O → 3 H₂ + CO
| Case - 1 | Case - 2 | Case - 3 | Case - 4 | |
| (電解) | (水蒸気改質) | |||
| 原料 | 純水 | バイオガス 消化ガス |
メタノール | 都市ガス LPG |
| H₂純度、露点 | 99.999%、 -70℃以下 @ 大気圧下 | |||
| H₂発生量 | 1 ～ 60 Nm³/Hr | 10 ～ 300 Nm³/Hr | 50 ～ 200 Nm³/Hr | 50 ～ 1,000 Nm³/Hr |
| H₂ 送出圧力 | 0.82MPa | 0.7MPa | ||
- 【オンサイトガス】
- お客様のご使用場所で弊社の費用と責任で、安価のガスの供給、回収を行います
- 不足分、バックアップのガスを安価に供給します。
水 電気分解（電解）式 とは (上記表のCase-1)
水酸化カリウム(KOH)等のアルカリ系含めた添加物を一切使用せず、固体高分子電解質膜(PEM)を用いて、水道水からそのまま高純度の水素ガスをオンサイト、お客様の敷地内で供給する装置です。
固体高分子電解質膜が電解質の働きをし、膜の両面に電極触媒を結合し、陽極側に純粋を供給し通電すると、陽極の電極触媒層で水が分解し酸素ガスが発生します。同時に生成したH+イオンは
電場の働きで固体高分子電解質膜内を移動し、陰極の電極触媒層で電子を得て水素ガスを発生します。
水 電気分解（電解）式 の 特長
添付物を一切使用せず、水道水から高純度の水素ガスを直接発生させる装置です ！
- シンプルな操作･メンテナンス
・装置の起動･停止は、スイッチ1つの操作で可能。・準備運転は不要で、起動と同時に水素ガスを発生。
・水素ガス発生量は、使用量に応じて0～100%の範囲で瞬時に自動制御。 ・定期的な消耗品交換と年1回の点検で、装置の維持が可能。 - 高純度水素ガスを発生
・純水を直接電気分解するので、不純物の混入がきわめて少なく、高純度の水素ガスを発生。
・CO、HCHO、HCOOHなどの不純物を含まないため、燃料電池用途の水素供給源として最適。下表にCH-5D標準モデルの分析結果例を示します。分析項目 ＣＯ ＣＯ₂ ＣnＨm Ａr Ｎ₂ Ｏ₂ 大気圧露点 検出濃度 [ppm] 0.01 以下 0.01 以下 0.01 以下 0.01 以下 0.03 0.01 以下 -70℃ 以下 - 高い安全性、信頼性
・必要量に応じてガスを発生するため、装置内に大量のガスを保有しない。・電子式、機械式インターロック機構を各種設け、安全性を確保。 - クリーンな作業環境
・危険な薬品、有害物質を一切使用しません。薬品注入設備が不要。・有害な廃水が出たいため、廃水処理設備が不要、省スペース化が可能。
水 電気分解（電解）式 水素発生装置 の ラインアップ
| 型 式 | 水素発生量 Nm³/Hr＊１ |
供給圧力 MPa |
電源＊２ (設備容量) | 寸法(mm)＊３ | 概略質量 (kg)＊４ | ||
| 幅 | 奥行 | 高さ | |||||
| Ｈ₂BOX | 1 | 0.82 | 200V、3相 約 15kVA |
1,000 | 500 | 1,600 | 400 |
| ＣＨ - ５Ｄ | 5 | 0.82 | 200V、3相 約 66kVA |
900 | 1,700 | 2,000 | 1,450 |
| ＣＨ - １０Ｄ | 10 | 0.82 | 整流器：400V、50/60Hz、3相、約 115 kVA 制御盤：200V、50/60Hz、3相、約 20 kVA |
1,500 ＊5：400 |
2,600 700 |
1,950 850 |
2,750 100 |
| ＳＨ - ２０Ｄ | 20 | 0.82 | 整流器：200V、50/60Hz、3相、約 200 kVA 制御盤：200V、50/60Hz、3相、約 10 kVA |
2,000 | 4,000 | 2,500 | 8,000 |
| ＳＨ - ３０Ｄ | 30 | 0.82 | 整流器：400V、50/60Hz、3相、約 330 kVA 制御盤：200V、50/60Hz、3相、約 15 kVA |
2,200 | 6,900 | 2,500 | 12,000 |
| ＳＨ - ４０Ｄ | 40 | 0.82 | 整流器：400V、50/60Hz、3相、約 400 kVA 制御盤：200V、50/60Hz、3相、約 25 kVA |
2,200 | 6,900 | 2,500 | 13,000 |
| ＳＨ - ５０Ｄ | 50 | 0.82 | 整流器：400V、50/60Hz、3相、約 520 kVA 制御盤：200V、50/60Hz、3相、約 25 kVA |
2,200 | 8,000 | 2,700 | 16,000 |
| ＳＨ - ６０Ｄ | 60 | 0.82 | 整流器：400V、50/60Hz、3相、約 590 kVA 制御盤：200V、50/60Hz、3相、約 25 kVA |
2,200 | 8,000 | 2,700 | 17,000 |
※1製品水素の仕様は、H₂純度：99.999％、露点：-70℃@大気圧 です。 CnHm(炭化水素)や重金属を一切含まず、主な不純物は水分、酸素、窒素です。
(酸素濃度計、露点計、質量流量計はオプションです。)
※2電源は、整流器と制御盤用の合計値です(SH-60Dを除く)。電気以外に、水道水、冷却水、計装空気、窒素ガス(メンテナンス用)が必要です。
詳細は、お問合せ下さい。
※3突起部は除きます。(この仕様は説明用の参考情報で、予告なく変更する場合があります。)
※4乾燥重量です。 ※5 ： 別置きチラー(水素ガス冷却用)
※設置環境は、5 ～ 35 ℃、30 ～ 75 %R.H.(結露しない事)、屋内(非防爆)、十分な換気下、粉塵、腐食性ガス、塩分等の通常の大気成分以外のガスを含まない環境です。
※電気品は、一般品(非防爆品)です。整流器はサイリスタ方式(高周波対策無し)です。
アルゴンガス回収装置(Ar-PSA)
アルゴンガス回収装置は、吸着剤が窒素、一酸化炭素、二酸化炭素などに比べてアルゴンの吸着量が小さい性質を利用します。アルゴン含有混合ガスを昇圧して吸着剤に供給すると、吸着塔の上部より高純度アルゴンガスが回収できます。
- 高純度アルゴンガス(99.9％以上)の回収が可能
- アルゴン回収率が70～80％と効率
用途例
- 各種排ガスからのアルゴンガスの回収
- 単結晶シリコン･ポリシリコン製造炉からの排ガス(以下Case-2、3)
- 鉄鋼RH炉からの排ガス 他
| 検討例 | Case - 1 | Case - 2 | Case - 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 製品 Ar 純度 | 99.5%以上 | 99.9%以上 | 99.999%以上 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 製品 Ar 流量 | 80 Nm³/Hr | 130 Nm³/Hr | 140 Nm³/Hr | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ar 回収率 | ≥ 75% | ≥ 70% | ≥ 70% | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ar 含有 排ガス成分(例) |
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ヘリウムガス回収装置(He-PSA)
ヘリウム(He)ガスは、天然ガス中の微量ガスとしてのみ産出され、産出国は偏在しています (米国、カタール、アルジェリアで埋蔵資源の約7割)。現状の供給国は、米国が約74％を締め、戦略物質的要因が強くなり、供給不安・価格上昇などのリスクがあります。
ヘリウムガス回収装置は、吸着剤が酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素などに比べてヘリウムの吸着量が小さい性質を利用します。ヘリウム含有混合ガスを昇圧して吸着剤に供給すると、吸着塔の上部より高純度ヘリウムガスが回収でき、資源の有効活用が可能になります。
- 5%程度の原料ガスHe濃度(空気混入が大)でも、高純度に精製可能！
- 右表(光ファイバー設備の回収例)のケースでは、高純度ヘリウムガス(99.999%以上)で回収！
その時のヘリウム回収率は、80%！
| 検討例 | Case - 1 | Case - 2 | ||||||||||||||||||
| 製品 He 純度 | 99.0 % | 99.999% | ||||||||||||||||||
| 製品 He 流量 | 2.7 Nm³/Hr | 12 Nm³/Hr | ||||||||||||||||||
| He 回収率 | ≥ 74% | ≥ 80% | ||||||||||||||||||
| 製品ガス成分(例) | ー |
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| 原料ガス | 36 Nm³/Hr 90％空気 |
60 Nm³/Hr 75％空気 |
