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J-GLOBAL ID：202203005189325886

水素同位体濃縮装置

Inventor：
保田 諭

About 保田 諭

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朝岡 秀人

About 朝岡 秀人

, 
松島 永佳

About 松島 永佳


Applicant, Patent owner：
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

About 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

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国立大学法人北海道大学

About 国立大学法人北海道大学


Agent (3)： 堀 城之 ,  前島 幸彦 ,  村上 大勇
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2021039878
Publication number (International publication number)：2022139472
Application date： Mar. 12, 2021
Publication date： Sep. 26, 2022
Summary：
【課題】水素と重水素の混合ガスから気体状態の重水素を安価に得る。 【解決手段】第1電極11は水素(H成分、D成分)を透過させる金属(水素透過金属)で構成された電極であり、この水素透過金属は例えばPdである。第1電極11を透過したHイオン、Dイオンは、プロトン伝導層20中を第2電極12側に流れる。第1電極11が陽極として、第2電極12が陰極として用いられた場合、Hイオン、Dイオンはプロトン伝導層20中を図中左側から右側に流れる。この際、入力ガスにおける水素成分が重水素成分よりも陰極側の雰囲気中に流れやすくなり、入力ガス中のH/D組成比よりも、生成ガス中のH/D組成比が高くなる。入力ガスのうちこのようにH成分、D成分が消費された後で排出される排出ガスにおいてはD成分が濃縮される。 【選択図】図1
Claim (excerpt)：
水素( 1 H)と、前記水素の同位体である水素同位体とが混在した入力ガス中の前記水素同位体の前記水素に対する濃度を高めた出力ガスを出力する水素同位体濃縮装置であって、 水素の正イオンを伝導させるプロトン伝導体で構成され、対向する2つの主面を具備するプロトン伝導層と、 パラジウム(Pd)、バナジウム(V)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)のいずれかである水素透過金属の薄膜で構成され、前記プロトン伝導層の一方の主面において形成された第1電極と、 前記プロトン伝導層の他方の主面において形成された第2電極と、 を有する膜電極集合体を具備し、 前記膜電極集合体において、 前記第1電極と前記第2電極の間に直流電圧が印加され、前記第1電極、前記第2電極のうち陽極とされた一方の側と接する前記入力ガス中の前記水素及び前記水素同位体が前記第1電極と前記第2電極との間を流れ、前記第1電極、前記第2電極のうち陰極とされた他方の側で生成ガスが生成され、 前記生成ガスを生成するために前記水素及び前記水素同位体が消費された後の前記入力ガスである排出ガス、前記生成ガス、のうち前記水素同位体の濃度が高くなった側の一方が前記出力ガスとして取り出されることを特徴とする水素同位体濃縮装置。
IPC (13)：
B01D 59/38 ,  C01B 4/00 ,  B01D 61/42 ,  B01D 71/02 ,  B01D 61/58 ,  C25B 1/02 ,  C25B 9/00 ,  C25B 9/23 ,  C25B 9/40 ,  C25B 11/037 ,  C25B 11/032 ,  C25B 11/081 ,  C25B 11/065
FI (13)：
B01D59/38 ,  C01B4/00 D ,  B01D61/42 ,  B01D71/02 500 ,  B01D61/58 ,  C25B1/02 ,  C25B9/00 Z ,  C25B9/23 ,  C25B9/40 ,  C25B11/037 ,  C25B11/032 ,  C25B11/081 ,  C25B11/065
F-Term (26)：
4D006GA13 ,  4D006HA41 ,  4D006KA31 ,  4D006KA53 ,  4D006KA55 ,  4D006KA56 ,  4D006KB01 ,  4D006MA03 ,  4D006MC02 ,  4D006PA02 ,  4D006PB20 ,  4D006PB66 ,  4K011AA23 ,  4K011AA30 ,  4K011BA07 ,  4K011DA11 ,  4K021AA01 ,  4K021BB03 ,  4K021DB12 ,  4K021DB16 ,  4K021DB18 ,  4K021DB20 ,  4K021DB31 ,  4K021DB43 ,  4K021DB53 ,  4K021DC03
Patent cited by the Patent：
Cited by applicant (1)
  • 国際公開第2018/049343号
Cited by examiner (3)

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