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A Highly hydrogen permeable silica membrane supported on a porous alumina for the hydrogen production

水素選択透過性セラミックス分離膜を用いた水素製造

Odtsetseg, M.; 池田 歩*; 野村 幹弘*; 久保 真治

Odtsetseg, M.; Ikeda, Ayumi*; Nomura, Mikihiro*; Kubo, Shinji

熱化学水素製造法ISプロセスにおけるHI分解反応のワンパス分解率を向上させるため、水素選択透過性シリカ膜を用いたメンブレンリアクターの開発を行っている。HI分解膜反応に必要な機能性を確認するため、水素選択透過性シリカ膜(直径10mm、アルミナ管の外表面にシリカを製膜した非対称膜、HI分解反応場から水素を分離させる)を製膜・作製し、これ用いてHI膜分解反応実験を行って膜を透過したガスの成分を調べた。ガスクロマトグラフィーにより透過ガスに水素が含まれていることを示すとともに、透過ガスを水に溶解させる吸収槽内に捕集されたHIがほとんどなかったことから、必要機能である、HI分解反応による水素生成、反応場からの水素の選択的分離を確認することができた。

The thermal decomposition of hydrogen iodide (HI) to produce hydrogen in a membrane reactor was investigated using the separation characteristics of a silica membrane with the aim of improving the one-pass decomposition rate of HI decomposition reaction in the thermochemical IS process. The silica membranes were prepared by a counter diffusion chemical vapor deposition (CVD) of hexyltrimethoxysilane (HTMOS) using alumina porous support. The membrane reactor phenomenon was evaluated using determined H$$_{2}$$ production rate from HI decomposition at 400$$^{circ}$$C. It was found from experiments that produced H$$_{2}$$ rate was approximately 1.5 mL min$$^{-1}$$ in permeated site. Hydrogen was successfully produced and extracted from the HI decomposition membrane reactor with a utilization of the HTMOS silica membrane. The HTMOS silica membrane was effective for the HI decomposition at higher reaction temperature of 400$$^{circ}$$C in the membrane reactor.

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