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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-27
(45)【発行日】2024-06-04
(54)【発明の名称】乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法及びその装置
(51)【国際特許分類】
B01D 53/26 20060101AFI20240528BHJP
C01B 3/02 20060101ALI20240528BHJP
C25B 1/04 20210101ALI20240528BHJP
H01M 8/04119 20160101ALI20240528BHJP
H01M 8/0656 20160101ALI20240528BHJP
B01D 53/28 20060101ALI20240528BHJP
B01D 53/14 20060101ALI20240528BHJP
B01D 53/18 20060101ALI20240528BHJP
【ＦＩ】
B01D53/26 300
C01B3/02 H
C25B1/04
H01M8/04119
H01M8/0656
B01D53/28
B01D53/14 220
B01D53/18 110
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020113888
(22)【出願日】2020-07-01
(65)【公開番号】P2021007938
(43)【公開日】2021-01-28
【審査請求日】2023-04-24
(31)【優先権主張番号】P 2019123170
(32)【優先日】2019-07-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 １．発行者名：一般社団法人水素エネルギー協会、刊行物名：第３９回水素エネルギー協会大会予稿集、頁：第９１頁～第９２頁、発行年月日：２０１９年１２月２日 ２．集会名：第３９回水素エネルギー協会大会、公開日：２０１９年１２月３日（開催期間２０１９年１２月２日～３日）
(73)【特許権者】
【識別番号】301021533
【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】000230593
【氏名又は名称】日本化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100177149
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 浩義
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(72)【発明者】
【氏名】金久保 光央
(72)【発明者】
【氏名】牧野 貴至
(72)【発明者】
【氏名】河野 雄樹
(72)【発明者】
【氏名】前田 哲彦
(72)【発明者】
【氏名】黒坂 万里子
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 努
(72)【発明者】
【氏名】古井 恵里
【審査官】河野 隆一朗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－２０２９１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５１５４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭５６－００７７３４（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２００３－１８３６７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５３８５７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５０１１０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５０－１４１１５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ ５３／１４ － ５３／１８
Ｂ０１Ｄ ５３／２６ － ５３／２８
Ｃ２５Ｂ １／０４
Ｃ０１Ｂ ３／０２
Ｃ０１Ｂ ３／５２
Ｈ０１Ｍ ８／０６５６
Ｈ０１Ｍ ８／０４１１９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る水素生成工程と、前記湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガスと、水分含有量が増加したリッチ吸収液との気液混合体を連続的に得る水素乾燥工程と、
前記乾燥水電解水素ガスと前記リッチ吸収液との前記気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記乾燥水電解水素ガスと、液相として前記リッチ吸収液を連続的に得る水素分離工程と、
気液分離した前記リッチ吸収液の一部を抜き出し、流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで前記再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る吸収液再生工程と、
前記リーン吸収液と前記湿潤水素ガスとの前記気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記湿潤水素ガスと、液相として前記リーン吸収液とを連続的に得る再生吸収液分離工程と、
気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥工程の前記吸収液に連続的に戻す吸収液循環工程と、
を含み、
前記吸収液再生工程では、前記リッチ吸収液を加熱、及び／又は減圧下で前記再生用乾燥水素ガスと接触させる、乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。
【請求項2】
前記再生用乾燥水素ガスは、前記水素分離工程で気液分離した前記乾燥水電解水素ガスの一部であり、前記再生吸収液分離工程で気液分離した前記湿潤水素ガスを、前記水素生成工程の湿潤水電解水素ガスに混合する水素循環工程を更に含む、請求項１に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。
【請求項3】
前記吸収液再生工程で前記リッチ吸収液と接触させる前記再生用乾燥水素ガスの量は、前記再生用乾燥水素ガス：前記水素分離工程で気液分離した前記乾燥水電解水素ガスの比（体積比）で１：１００～４０：１００の範囲である、請求項１または請求項２に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。
【請求項4】
前記吸収液循環工程における前記吸収液の循環量は、循環回数で０．０１回／時～１回／時の範囲である、請求項１～３のいずれか１項に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。
【請求項5】
前記水素乾燥工程の温度が、０℃～１００℃の範囲であり、前記吸収液再生工程の温度が、前記水素乾燥工程の温度より高くかつ５０℃～２００℃の範囲である、請求項１～４のいずれか１項に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。
【請求項6】
前記水素乾燥工程の圧力が、０．１ＭＰａＧ～１００ＭＰａＧの範囲であり、前記吸収液再生工程の圧力が、前記水素乾燥工程の圧力より低くかつ－０．１ＭＰａＧ～１ＭＰａＧの範囲である、請求項１～５のいずれか１項に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。
【請求項7】
前記吸収液は、イオン液体及び／又はトリエチレングリコールを含有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。
【請求項8】
前記吸収液は、前記イオン液体を含有し、前記イオン液体は式（１）で表される、請求項７に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法。【化1】
【請求項9】
水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る水素生成手段と、前記湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガスと、水分含有量が増加したリッチ吸収液との気液混合体を得る水素乾燥手段と、
前記乾燥水電解水素ガスと前記リッチ吸収液との前記気液混合体を気液分離して、気相の前記乾燥水電解水素ガスと液相の前記リッチ吸収液を連続的に得る水素分離手段と、
気液分離した前記リッチ吸収液の一部を連続的に抜き出す吸収液抜き出し手段と、
抜き出した前記リッチ吸収液を流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで前記再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る吸収液再生手段と、
前記リーン吸収液と前記湿潤水素ガスとの前記気液混合体を連続的に気液分離して、気相の湿潤水素ガスと液相の前記リーン吸収液を得る再生吸収液分離手段と、
気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥手段の前記吸収液に連続的に戻す吸収液循環手段と、
を備え、
前記吸収液再生手段は、前記リッチ吸収液を加熱する加熱手段、及び／又は前記乾燥水電解水素ガスを吸引する減圧手段を更に備える、乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置。
【請求項10】
前記水素分離手段で分離した前記乾燥水電解水素ガスの一部を前記吸収液再生手段に前記再生用乾燥水素ガスとして連続的に移送する水素ガス抜き出し手段を更に備える、請求項９に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置。
【請求項11】
前記再生吸収液分離手段で気液分離した前記湿潤水素ガスを前記水素生成手段に移送して前記湿潤水電解水素ガスと混合する水素循環手段を更に備える、請求項１０に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置。
【請求項12】
前記水素乾燥手段と前記水素分離手段とは、第１反応器と第２反応器とを備え、前記第１反応器は、第１吸収液入口と第１吸収液出口と第１ガス吹込口と第１ガス抜出口とを備え、
前記第２反応器は、第２吸収液入口と第２吸収液出口と第２ガス吹込口と第２ガス抜出口とを備え、
前記第１吸収液出口と前記第２吸収液入口とが接続され、前記第２ガス抜出口と前記第１ガス吹込口とが接続され、
前記吸収液と前記湿潤水電解水素ガスとが向流で移動する、請求項９～１１のいずれか１項に記載の乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【0002】
水素ガスは、水素自動車や燃料電池車の燃料などの用途で需要が増大している。例えば、水素ガスを燃料電池車の燃料として用いる場合、燃料電池車用の水素ステーションで高圧下貯蔵された水素ガスを燃料電池車に充填する。その際、水素を供給する配管の経路に断熱膨脹によって低温になる部分があり、水素ガスに水分が多いと、その低温部で水蒸気が凝縮、凝固して、配管が閉塞するなどの問題が生じる恐れがある。そのため、用いる水素ガスの露点は低いほど望ましい。例えば、水素ガスの規格であるＧ１グレードでは、純度が９９．９９９９９体積％超で、窒素含有量が０．０５体積ｐｐｍ未満、露点が－８０℃未満と規定されており、Ｇ２グレードでは、純度が９９．９９９体積％超で、窒素含有量が５体積ｐｐｍ未満、露点が－７０℃以下と規定されている。
【0003】
一方、水素の製造方法としては、アルカリ水電解、固体高分子型水電解などの、水を電解して水素を製造する方法がある。水電解による水素の製造は、太陽光、風力などの再生可能エネルギーによって得られる発電電力を用いることができ有益である。しかし、水電解によって得られる水素には原料水由来の水分が混入するため、この水分を除去することが必要であり、除湿プロセスの研究がなされている。
【0004】
例えば、本発明者らは、特許文献１において、水を電解して水電解ガスを得る水電解ガス生成工程と、前記水電解ガス生成工程で得られた、原料水由来の水蒸気を含有する水電解ガスと、イオン液体を含有する吸収液とを接触させて、水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させる吸収工程と、前記吸収工程で湿度の減少した乾燥水電解水素ガスと、水蒸気を吸収した富吸収液を気液分離する分離工程とを含む乾燥水電解水素ガスの製造方法を開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１８－５１５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
気体の一般的な除湿プロセスとしては、水蒸気を含む混合気体をチラーで冷却することで液化した水分を除去して露点を下げるプロセス、水蒸気を含む混合気体を吸着剤や吸収液に接触させることで水分を吸着剤や吸収液に吸着・吸収して除去して露点を下げるプロセスなどがある。
【0007】
しかしながら、前者の混合気体を冷却する除湿プロセスを水電解水素ガスに適用すると、除去対象の水だけでなく、水電解水素ガスそのものも低温に冷却しなければならず、余分にエネルギーが必要となる。また、水電解水素ガスの水素ガスは、除湿後に圧縮し、貯蔵や運搬することが多いが、冷却による水素ガスの分圧低下は、その後の圧縮工程の圧縮エネルギーの増加に繋がり、エネルギー的に不利となる。
【0008】
後者の吸着剤や吸収液を用いる除湿プロセスには、ゼオライトなどの固体の吸着剤と液体の吸収液を用いる方法がある。
【0009】
固体吸着剤を用いて除湿を行う場合、水分を吸収した固体吸着剤の再生には、高温（～２００℃）で加熱処理を行う必要がある。そのため、この除湿プロセスを水分の量が多い水電解水素ガスに適用すると、必要とされるエネルギーが多大となる。また、一般に固体吸着剤による除湿はバッチ処理（２筒あるいは多筒式）が行われている。このバッチ処理は、その都度吸着剤のみならず装置そのものを昇温および冷却する必要があり、バッチ処理部の装置全体を加熱し、その後に冷却する必要がある。そしてこの処理においては熱交換が困難であるので、エネルギーが多大となる。
【0010】
液体の吸収液を用いる場合には、水を吸収した水リッチな吸収液を再生塔に送り込み、吸収された水を除去して、再生したリーン吸収液を吸収塔に戻して、再使用することが可能である。この場合には、再生塔は所定の温度に保てば良く、昇温および冷却を繰り返す必要はない。くわえて、低温の水リッチな吸収液と高温のリーン吸収液との間などで熱交換が容易である。
【0011】
しかしながら、液体の吸収液を用いる場合においても、吸収液の再生が容易でなく乾燥水電解水素ガスの製造が困難になる場合があった。例えば、吸収液の再生方法として、再生塔において水リッチな吸収液を加熱したり減圧したりする方法を採用しても水リッチな吸収液から水分を除去することが容易でない場合があった。
【0012】
したがって、本発明の課題は、水電解により製造された、高湿度な水電解水素ガスから、効率良く高純度の乾燥水電解水素ガスを製造する方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前述の課題を解決するため、本発明の第一の観点に係る乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法は、
水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る水素生成工程と、
前記湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガスと、
水分含有量が増加したリッチ吸収液との気液混合体を連続的に得る水素乾燥工程と、
前記乾燥水電解水素ガスと前記リッチ吸収液との前記気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記乾燥水電解水素ガスと、液相として前記リッチ吸収液を連続的に得る水素分離工程と、
気液分離した前記リッチ吸収液の一部を抜き出し、流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで前記再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る吸収液再生工程と、
前記リーン吸収液と前記湿潤水素ガスとの前記気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記湿潤水素ガスと、液相として前記リーン吸収液とを連続的に得る再生吸収液分離工程と、
気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥工程の前記吸収液に連続的に戻す吸収液循環工程と、
を含み、
前記吸収液再生工程では、前記リッチ吸収液を加熱、及び／又は減圧下で前記再生用乾燥水素ガスと接触させる。
水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る水素生成工程と、
前記湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガスと、
水分含有量が増加したリッチ吸収液との気液混合体を連続的に得る水素乾燥工程と、
前記乾燥水電解水素ガスと前記リッチ吸収液との前記気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記乾燥水電解水素ガスと、液相として前記リッチ吸収液を連続的に得る水素分離工程と、
気液分離した前記リッチ吸収液の一部を抜き出し、流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで前記再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る吸収液再生工程と、
前記リーン吸収液と前記湿潤水素ガスとの前記気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記湿潤水素ガスと、液相として前記リーン吸収液とを連続的に得る再生吸収液分離工程と、
気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥工程の前記吸収液に連続的に戻す吸収液循環工程と、
を含み、
前記吸収液再生工程では、前記リッチ吸収液を加熱、及び／又は減圧下で前記再生用乾燥水素ガスと接触させる。
【0014】
前記再生用乾燥水素ガスは、前記水素分離工程で気液分離した前記乾燥水電解水素ガスの一部であり、
前記再生吸収液分離工程で気液分離した前記湿潤水素ガスを、前記水素生成工程の湿潤水電解水素ガスに混合する水素循環工程を更に含む、と好ましい。
前記再生吸収液分離工程で気液分離した前記湿潤水素ガスを、前記水素生成工程の湿潤水電解水素ガスに混合する水素循環工程を更に含む、と好ましい。
【0016】
前記吸収液再生工程で前記リッチ吸収液と接触させる前記再生用乾燥水素ガスの量は、前記再生用乾燥水素ガス：前記水素分離工程で気液分離した前記乾燥水電解水素ガスの比（体積比）で１：１００～４０：１００の範囲である、と好ましい。
【0017】
前記吸収液循環工程における前記吸収液の循環量は、循環回数で０．０１回／時～１回／時の範囲である、と好ましい。
【0018】
前記水素乾燥工程の温度が、０℃～１００℃の範囲であり、前記吸収液再生工程の温度が、前記水素乾燥工程の温度より高くかつ５０℃～２００℃の範囲である、と好ましい。
【0019】
前記水素乾燥工程の圧力が、０．１ＭＰａＧ～１００ＭＰａＧの範囲であり、前記吸収液再生工程の圧力が、前記水素乾燥工程の圧力より低くかつ－０．１ＭＰａＧ～１ＭＰａＧの範囲である、と好ましい。
【0020】
前記吸収液は、イオン液体及び／又はトリエチレングリコールを含有する、と好ましい。
【0021】
前記吸収液は、前記イオン液体を含有し、前記イオン液体は式（１）で表される、と好ましい。
【化1】
【0022】
本発明の第二の観点に係る乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置は、
水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る水素生成手段と、
前記湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガスと、
水分含有量が増加したリッチ吸収液との気液混合体を得る水素乾燥手段と、
前記乾燥水電解水素ガスと前記リッチ吸収液との前記気液混合体を気液分離して、気相の前記乾燥水電解水素ガスと液相の前記リッチ吸収液を連続的に得る水素分離手段と、
気液分離した前記リッチ吸収液の一部を連続的に抜き出す吸収液抜き出し手段と、
抜き出した前記リッチ吸収液を流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで前記再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る吸収液再生手段と、
前記リーン吸収液と前記湿潤水素ガスとの前記気液混合体を連続的に気液分離して、気相の湿潤水素ガスと液相の前記リーン吸収液を得る再生吸収液分離手段と、
気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥手段の前記吸収液に連続的に戻す吸収液循環手段と、
を備え、
前記吸収液再生手段は、前記リッチ吸収液を加熱する加熱手段、及び／又は前記乾燥水電解水素ガスを吸引する減圧手段を更に備える。
水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る水素生成手段と、
前記湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガスと、
水分含有量が増加したリッチ吸収液との気液混合体を得る水素乾燥手段と、
前記乾燥水電解水素ガスと前記リッチ吸収液との前記気液混合体を気液分離して、気相の前記乾燥水電解水素ガスと液相の前記リッチ吸収液を連続的に得る水素分離手段と、
気液分離した前記リッチ吸収液の一部を連続的に抜き出す吸収液抜き出し手段と、
抜き出した前記リッチ吸収液を流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで前記再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る吸収液再生手段と、
前記リーン吸収液と前記湿潤水素ガスとの前記気液混合体を連続的に気液分離して、気相の湿潤水素ガスと液相の前記リーン吸収液を得る再生吸収液分離手段と、
気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥手段の前記吸収液に連続的に戻す吸収液循環手段と、
を備え、
前記吸収液再生手段は、前記リッチ吸収液を加熱する加熱手段、及び／又は前記乾燥水電解水素ガスを吸引する減圧手段を更に備える。
【0023】
前記乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置は、前記水素分離手段で分離した前記乾燥水電解水素ガスの一部を前記吸収液再生手段に前記再生用乾燥水素ガスとして連続的に移送する水素ガス抜き出し手段を更に備える、と好ましい。
【0024】
前記乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置は、前記再生吸収液分離手段で気液分離した前記湿潤水素ガスを前記水素生成手段に移送して前記湿潤水電解水素ガスと混合する水素循環手段を更に備える、と好ましい。
【0026】
前記水素乾燥手段と前記水素分離手段とは、第１反応器と第２反応器とを備え、
前記第１反応器は、第１吸収液入口と第１吸収液出口と第１ガス吹込口と第１ガス抜出口とを備え、
前記第２反応器は、第２吸収液入口と第２吸収液出口と第２ガス吹込口と第２ガス抜出口とを備え、
前記第１吸収液出口と前記第２吸収液入口とが接続され、前記第２ガス抜出口と前記第１ガス吹込口とが接続され、
前記吸収液と前記湿潤水電解水素ガスとが向流で移動する、と好ましい。
前記第１反応器は、第１吸収液入口と第１吸収液出口と第１ガス吹込口と第１ガス抜出口とを備え、
前記第２反応器は、第２吸収液入口と第２吸収液出口と第２ガス吹込口と第２ガス抜出口とを備え、
前記第１吸収液出口と前記第２吸収液入口とが接続され、前記第２ガス抜出口と前記第１ガス吹込口とが接続され、
前記吸収液と前記湿潤水電解水素ガスとが向流で移動する、と好ましい。
【発明の効果】
【0027】
本発明により、水電解により製造された、高湿度な水電解水素ガスから、効率良く高純度の乾燥水電解水素ガスを製造する方法及びその装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の一実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの製造装置（吸収液再生に乾燥水素を使用）を示す図。
【図2】本発明の一実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの製造装置（吸収液再生に乾燥水素を使用し減圧する）を示す図。
【図3】本発明の一実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの製造装置（吸収液再生に製造した乾燥水素を使用）を示す図。
【図4】本発明の一実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの製造装置（吸収液再生に製造した乾燥水素を使用し減圧する）を示す図。
【図5】本発明の一実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの製造装置（吸収液再生に製造した乾燥水素を使用し、循環させる）を示す図。
【図6】実施例１に用いた乾燥水電解水素ガスの製造装置を示す図。
【図7】実施例１、６、７の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図8】実施例１、６、７の吸収塔のリッチ吸収液、再生塔のリーン吸収液中の水分量の経時変化を示すグラフ。
【図9】実施例１、２、１０の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図10】実施例１、２、１０の吸収塔のリッチ吸収液、再生塔のリーン吸収液中の水分量の経時変化を示すグラフ。
【図11】実施例１、３、４の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図12】実施例１、３、４の吸収塔のリッチ吸収液、再生塔のリーン吸収液中の水分量の経時変化を示すグラフ。
【図13】参考例１、実施例４、９の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図14】参考例１、実施例４、９の吸収塔のリッチ吸収液、再生塔のリーン吸収液中の水分量の経時変化を示すグラフ。
【図15】実施例１、５、８の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図16】実施例１、５、８の吸収塔のリッチ吸収液、再生塔のリーン吸収液中の水分量の経時変化を示すグラフ。
【図17】本発明の一実施形態に係る吸収塔（槽型反応器）を示す図。
【図18】本発明の一実施形態に係る吸収塔（管型反応器（１段））を示す図。
【図19】本発明の一実施形態に係る吸収塔（管型反応器（２段））を示す図。
【図20】実験例１に用いた吸収塔（１段）を示す図。
【図21】実験例２に用いた吸収塔（２段）を示す図。
【図22】実験例１、６の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図23】実験例２、３の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図24】実験例１、２の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図25】実験例３、６の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図26】実験例１０、１１の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図27】実験例１４、１５の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図28】実験例１１、１２、１３の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図29】実験例３、４、５、７の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図30】実験例７、８、９、１０の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【図31】実験例１０、１４の乾燥水電解水素ガスの露点の経時変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0029】
本発明の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法について以下に説明する。
【0030】
本発明の一実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法は、水素生成工程と、水素乾燥工程と、水素分離工程と、吸収液再生工程と、再生吸収液分離工程と、吸収液循環工程とを含む。この各工程は、並行して同時に行うことができ、乾燥水電解水素ガスを連続的に製造する。
【0031】
（水素生成工程）
水素生成工程では、水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る。
水素生成工程では、水を電解することで、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを連続的に得る。
【0032】
水の電解方法は、水素が発生する方法であれば特に限定されないが、アルカリ水電解、固体高分子型水電解、高温水蒸気電解などが挙げられる。
【0033】
アルカリ水電解は、通常、電解質として水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を用いる。アルカリ水電解では、陰極側で、水から水素と水酸化物イオンが得られ、陽極側で、水酸化物イオンから水と酸素が得られる。陽極側（アノード側）で酸素が得られ、陰極側（カソード側）で水素が得られるので、水素ガスは、酸素と別に得ることができるが、蒸気圧分の高湿度で水蒸気を含有する。アルカリ水電解の電解温度は、通常室温～２００℃、好ましくは７０℃～９０℃である。高温であると電極反応速度が向上する傾向にある。
【0034】
固体高分子型水電解は、通常、電解質膜としてフッ素樹脂系カチオン膜などの、プロトン型のカチオン膜を用いる。固体高分子型水電解では、陽極側に水を供給すると酸素と水素イオンが生成する。この水素イオンは膜中を通り陰極側に移動し、電子を得て水素となる。水素イオンの膜中の移動に伴い、水も陰極側に移動する。陰極側で、発生したガスと移動した水を気液分離して、水素ガスが得られる。水素ガスは、酸素と別に得ることができるが、蒸気圧分の高湿度で水蒸気を含有する。固体高分子型水電解の電解温度は、通常６０℃～１００℃である。
【0035】
高温水蒸気電解は、アルカリ水電解を改良したものであり、電解質として酸化ジルコニウム等の固体電解質を用いる。高温水蒸気電解では、陰極側に供給された水蒸気の一部が水素と酸化物イオンになり、水素と水蒸気の混合ガスが得られる。酸化物イオンは電解質の膜中を移動して陽極側で酸素になる。従って、水素は、酸素と別に得ることができるが、未反応の水蒸気との混合ガスとして得られ、高湿度で水を含む。高温水蒸気電解の電解温度は、例えば５００℃以上や７００℃以上、１０００℃以下である。
【0036】
このように、本実施形態に係る水素生成工程では、水素ガスは、水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスとして得られる。
【0037】
（水素乾燥工程）
水素乾燥工程では、前述の水素生成工程で得られた水素と原料水由来の水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した水素ガス（乾燥水電解水素ガス）と、水分含有量が増加した吸収液（リッチ吸収液）との気液混合体を連続的に得る。
水素乾燥工程では、前述の水素生成工程で得られた水素と原料水由来の水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させることで、前記水蒸気を選択的に前記吸収液に吸収させて、水分含有量が減少した水素ガス（乾燥水電解水素ガス）と、水分含有量が増加した吸収液（リッチ吸収液）との気液混合体を連続的に得る。
【0038】
吸収液は、水を吸収する液体であれば特に限定されないが、例えば、エチレングリコール類などの多価アルコール類、そのエーテルやポリエーテル誘導体、イオン液体、これらを含む混合液が挙げられる。得られる乾燥水電解水素ガスの純度の観点で、吸収液に含有される化合物は、沸点が高いと好ましく、また、蒸気圧が低いと好ましい。また、得られる水素量の観点で、吸収液に含有される化合物は、水素を吸収しない性質を有すると好ましい。
【0039】
多価アルコール類としては、エチレングリコール、トリエチレングリコール（略称：ＴＥＧ）、ジエチレングリコール（略称：ＤＥＧ）、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのエチレングリコール類などが挙げられる。
【0040】
多価アルコール類のエーテル又はポリエーテル誘導体としては、ジエチレングリコールジメチルエーテル（別名：ジグリム（ｄｉｇｌｙｍｅ））、トリエチレングリコールジメチルエーテル（別名：トリグリム（Ｔｒｉｇｌｙｍｅ））、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（別名：テトラグリム（ｔｅｔｒａｇｌｙｍｅ））、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル（別名：ペンタグリム（ｐｅｎｔａｇｌｙｍｅ））、ポリエチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。
【0041】
イオン液体は、カチオンとアニオンからなり、１００℃、大気圧で液体の塩であれば特に限定されないが、５０℃（大気圧）で液体の塩であると好ましく、室温（２５℃）（大気圧）で液体であるとより好ましく、１０℃（大気圧）で液体であるとより好ましい。
【0042】
イオン液体の融点は、１００℃以下であると好ましく、５０℃未満であるとより好ましく、２５℃未満であると更に好ましく、１０℃未満であると特に好ましい。イオン液体の融点の下限は、特に限定されない。
【0043】
また、イオン液体には、微量の水分を含むことで融点が低下するものがあるが、そのようなイオン液体の場合には、低下した融点が、１００℃以下であると好ましく、５０℃未満であるとより好ましく、２５℃未満であると更に好ましく、１０℃未満であると特に好ましい。
【0044】
また、イオン液体には、融点以下の温度でも過冷却となり液体状態をとる化合物が多いが、そのようなイオン液体の場合には、イオン液体は、１００℃で液体状態をとる化合物であると好ましく、５０℃未満で液体状態をとる化合物であるとより好ましく、２５℃未満で液体状態をとる化合物であると更に好ましく、１０℃未満で液体状態をとる化合物であると特に好ましい。
【0045】
イオン液体を構成するカチオンとアニオンは、その両方又は、いずれか一方が有機化合物であると融点の観点から好ましい。
【0046】
イオン液体を構成するアニオンは、特に限定されないが、オキソ酸イオンであると好ましい。本明細書においてオキソ酸とは、酸素を含む無機又は有機の酸である。
【0047】
オキソ酸としては例えば、カルボン酸、硝酸、硫酸、スルホン酸、硫酸エステル、リン酸エステル、リン酸、ホスホン酸エステル、ホスホン酸が挙げられる。
【0048】
カルボン酸イオンは、式２で表されるアニオンである。
ここで、式２中Ｒ１は、水素原子又は無置換若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基である。炭化水素基は、特に限定されないが、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基が挙げられ、環状であっても非環状であってもよく、骨格にヘテロ原子を有していてもよい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基などのアルキル基；これらのアルケニル基、アルキニル基；メトキシ基、エトキシ基などアルコキシ基、アリル基、アリール基などが挙げられる。置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン基；水酸基；シアノ基などが挙げられる。
【化2】
【0049】
カルボン酸のより具体的な例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オレイン酸、安息香酸、乳酸、トリフルオロ酢酸、ヘプタフルオロ酪酸が挙げられる。中でも、ギ酸、酢酸が好ましい。
【0050】
硫酸イオンは、式３で表されるアニオンである。
【化3】
【0051】
スルホン酸イオンは、式４で表されるアニオンである。
ここで、式４中Ｒ２は、水素原子又は無置換若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基である。置換基及び炭化水素基としては、カルボン酸イオンの置換基及び炭化水素基として挙げたものが挙げられる。スルホン酸の具体例としては、メチルスルホン酸、エタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸；トリフルオロメタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸などのパーフルオロアルキルスルホン酸；ラウリル硫酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸などのアルキル硫酸が挙げられる。中でもメチルスルホン酸が好ましい。
【化4】
【0052】
硫酸エステルイオンは、式５で表されるアニオンである。
ここで、式５中Ｒ３は、水素原子又は無置換若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基である。置換基及び炭化水素基としては、カルボン酸イオンの置換基及び炭化水素基として挙げたものが挙げられる。中でもアルキル基が好ましく、炭素数１～３のアルキル基がより好ましく、メチル基及びエチル基が特に好ましい。
【化5】
【0053】
リン酸エステルイオン及びリン酸イオンは、式６で表されるアニオンである。
ここで、式６中Ｒ４とＲ５は、水素原子又は無置換若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基である。置換基及び炭化水素基としては、カルボン酸イオンの置換基及び炭化水素基として挙げたものが挙げられる。式６で表されるアニオンは、Ｒ４とＲ５が水素原子である場合がリン酸イオンであり、一方が水素原子で他方が炭化水素基である場合がリン酸モノエステルイオンであり、両方が炭化水素基である場合がリン酸ジエステルイオンである。
【化6】
【0054】
リン酸エステルの具体例としては、ブチルホスフェート、フェニルホスフェートなどのリン酸エステル；ジメチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ビス（２－エチルヘキシル）ホスフェートなどのリン酸ジエステルが挙げられる。炭化水素基の中でも、脂肪族炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、炭素数２以下のアルキル基が特に好ましく、メチル基が最も好ましい。
【0055】
ホスホン酸エステルイオン及びホスホン酸イオンは、式７で表されるアニオンである。
ここで、式７中Ｒ６は、水素原子又は無置換若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基である。置換基及び炭化水素基としては、カルボン酸イオンの置換基及び炭化水素基として挙げたものが挙げられる。式７で表されるアニオンは、Ｒ６が水素原子である場合がホスホン酸イオンであり、Ｒ６が炭化水素基である場合がホスホン酸エステルイオンである。炭化水素基の中でも、脂肪族炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、炭素数２以下のアルキル基が特に好ましく、メチル基が最も好ましい。ホスホン酸エステルの具体例としては、メチルホスファイト（（ＭｅＯ）ＨＰＯＯ－）が挙げられる。
【化7】
【0056】
これらのアニオンの中でも、リン酸エステルイオンが好ましく、ホスフェートがより好ましく、ジメチルホスフェートが特に好ましい。
【0057】
本発明に係るイオン液体を構成するカチオンは、特に限定されないが、例えばイミダゾリウム類、ピロリジニウム類、ピペリジニウム類、ピリジニウム類、モルホリニウム類、アンモニウム類、ホスホニウム類、スルホニウム類が挙げられる。
【0058】
これらのカチオンの中でも、ホスホニウム類が好ましく、メチルトリブチルホスホニウムがより好ましい。
【0059】
本発明に係るイオン液体において、前述のカチオンとアニオンの組合せは、特に限定されないが、より具体的には、メチルトリブチルホスホニウムとジメチルホスフェートの組み合わせが好ましい。吸収液が、イオン液体としてメチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェートを含有していると、除湿量の観点で好ましい。
【0060】
本発明に係るイオン液体は、市販のものを入手することができ、又は公知の方法により製造することができる。例えば、前記のメチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェートは、商品名「ヒシコーリンＰＸ－４ＭＰ」（日本化学工業株式会社製）として入手することができる。
【0061】
本発明に係る吸収液は、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の添加剤を含むことができる。他の添加剤としては、無機塩が挙げられる。
【0062】
無機塩は、無機化合物のアニオンと無機化合物のカチオンとからなる塩であり、前述のイオン液体を除く化合物である。具体的には、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、クロム酸などの炭素を含まない酸、炭酸、酢酸、シアン酸、シアン化水素酸などの無機酸のアニオンと、金属イオンのカチオンとからなる塩が挙げられる。
【0063】
無機塩のカチオンは、無機のカチオンであれば特に限定されないが、金属カチオンであると好ましく、アルカリ金属カチオン及びアルカリ土類金属カチオンが好ましく、リチウムイオン及びカルシウムイオンが好ましい。
【0064】
無機塩のアニオンは、無機酸のアニオンであれば、特に限定されないが、フッ酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸などのハロゲン化水素酸、酢酸、蟻酸、炭酸、硝酸、硫酸、リン酸、クロム酸、シアン酸、シアン化水素酸のアニオンなどが挙げられる。中でも、ハロゲン化水素酸、硝酸、酢酸のアニオンが好ましく、塩酸、硝酸、酢酸のアニオンが好ましい。
【0065】
無機塩の具体例としては、前述の無機のカチオンと前述の無機酸のアニオンを組み合わせたものが挙げられるが、より具体的には、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウムなどの酢酸塩；塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムなどの塩化物塩；臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウムなどの臭化物塩；硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウムなどの硝酸塩などが挙げられる。中でも、リチウム塩及びカルシウム塩、並びに酢酸塩、塩化物塩、臭化物塩及び硝酸塩が好ましく、酢酸リチウム、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、塩化リチウム、硝酸カルシウム、臭化リチウムがより好ましく、酢酸リチウム、塩化カルシウム、塩化リチウム、硝酸リチウム、硝酸カルシウムが特に好ましい。
【0066】
イオン液体と無機塩とを組み合わせて用いる場合には、その組み合わせは特に限定されないが、無機塩がイオン液体に均一に溶解しうる無機塩であると好ましく、無機塩がイオン液体中に使用温度で均一に溶解または分散しうるものであるとより好ましい。具体的には、イオン液体としてのメチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェートと、無機塩としての酢酸リチウム、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、塩化リチウム、硝酸カルシウム、硝酸リチウム又は臭化リチウムの組み合わせが好ましく、イオン液体としてのメチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェートと、無機塩としての酢酸リチウム、塩化カルシウム又は塩化リチウムの組み合わせがより好ましい。
【0067】
イオン液体と無機塩とを組み合わせて用いる場合のイオン液体と無機塩との含有割合は特に限定されないが、吸収液が流動性を有するように、イオン液体に無機塩が使用温度で均一に溶解または分散しうる割合であると好ましく、イオン液体の常温における溶解度以下であるとより好ましく、イオン液体に無機塩が使用温度で均一に溶解しうる割合であると特に好ましい。含有割合がこの範囲にあると、吸収液は循環性に優れ、吸収及び放出の速度が速い点で好ましい。
【0068】
本実施形態に係る無機塩は、単独で空気や有機溶媒用の乾燥剤として用いられているものもあるが、それらの乾燥剤は固体であり流動性に劣る場合や、吸湿後に溶液となり、再生のために乾燥すると形状が乾燥剤に不向きな形状となったり、乾燥自体が困難である場合がある。それに対して、無機塩とイオン液体を併用した吸収液は、液状であるので循環させることが可能であり、また、吸収放出の速度が速く、再生も容易である。
【0069】
水素乾燥工程において、湿潤水電解水素ガスを流通させて吸収液と気液混合して接触させる方法は、水電解水素ガス中の水蒸気が吸収液に吸収される限り特に限定されない。例えば、流通した湿潤水電解水素ガスに吸収液をスプレーする方法、充填物を充填した充填塔の上方から吸収液を流下させ、湿潤水電解水素ガスを下方から上方に流通させる方法、貯留した吸収液中に湿潤水電解水素ガスをバブリングさせて流通させる方法が挙げられる。
【0070】
水素生成工程で得られる湿潤水電解水素ガスは、気体又は液体の水を伴う。液体の水が存在する場合は、水素乾燥工程の前に気液分離して除去することが好ましい。必要により気液分離して得られた気体は、水素と水蒸気との混合ガスになるが、水分を多く含み、通常、飽和水蒸気量の水蒸気を含む。例えば、２５℃、常圧では、１ｍ３当たり飽和水蒸気量の２３ｇの水蒸気を含む。
【0071】
水素乾燥工程において、湿潤水電解水素ガスを吸収液と接触させると、気相側の水蒸気を、液相の吸収液側に移動させて、気相の水分量を減らすことができる。特に吸収液としてイオン液体を用いると、イオン液体が水素をほとんど吸収せず水を吸収することから、より、気相側の水蒸気を、液相の吸収液側に移動させて、気相の水分量を減らすことができる。
【0072】
湿潤水電解水素ガスと吸収液とを接触させる際には、湿潤水電解水素ガスと吸収液の接触する界面が大きいほど好ましい。この様な接触方法としては、例えば、流通した湿潤水電解水素ガスに吸収液を噴霧する方法や、吸収液に湿潤水電解水素ガスをバブリングして流通させる方法、これらを充填材の存在下で行う方法などが挙げられる。
【0073】
湿潤水電解水素ガスと吸収液とを接触させることで、湿潤水電解水素ガス中の水蒸気が吸収液に界面を通して移動し、水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガスと、水分含有量が増加した吸収液（リッチ吸収液）の気液混合体が得られる。
【0074】
水素乾燥工程の温度は特に限定されないが、０℃～１００℃の範囲であると好ましく、１０℃～５０℃の範囲であるとより好ましい。水素乾燥工程の温度が低いと乾燥水電解水素ガス中の水分量が減少する傾向がある。
【0075】
水素乾燥工程の圧力は特に限定されないが、０．１ＭＰａＧ～１００ＭＰａＧの範囲であると好ましい。
【0076】
水素乾燥工程では、吸収液を循環させながら連続的に再生することで、乾燥水電解水素ガスを連続的に製造する。すなわち、水素乾燥工程の吸収液は、水分含有量が増加した吸収液（リッチ吸収液）を、後述する吸収液再生工程で連続的に再生し、その再生した吸収液（リーン吸収液）を水素乾燥工程の吸収液として循環させることで、流通させた湿潤水電解水素ガスを連続的に乾燥する。
【0077】
水素乾燥工程における湿潤水電解水素ガスの流通量と吸収液の量の割合は、湿潤水電解水素ガスを安定して連続的に乾燥できる範囲であれば特に限定されず、吸収液の循環量は、湿潤水電解水素ガスの水分含有量や流通量（処理量）に基づいて決定することができる。例えば、湿潤水電解水素ガスが１０℃（０．３５ＭＰａＧ）の飽和水蒸気分の水蒸気を含んでいる場合、１単位体積の吸収液を再生して循環させながら使用すると、１時間当たり約２４０単位体積程度の湿潤水電解水素ガスを乾燥させることができる。
【0078】
吸収液の循環量は、吸収液の水分含有量が安定する範囲であれば特に限定されないが、循環回数で０．０１回／時～１回／時の範囲であると好ましく、０．１回／時～０．８回／時であるとより好ましく、０．２回／時～０．４回／時であると特に好ましい。
【0079】
ここで、循環回数とは、水素乾燥工程で用いた吸収液が１時間に循環する回数をいい、例えば、湿潤水電解水素ガスと吸収液との接触を、吸収塔に吸収液を貯留し、その底部から湿潤水電解水素ガスをバブリングさせて流通させる方法を用いる場合には、吸収塔に貯留した吸収液が、１時間に循環する回数である。湿潤水電解水素ガスの水分含有量や流通量が多い場合は、吸収液の量や循環回数が多いほど好ましい。
【0080】
（水素分離工程）
水素分離工程では、前述の水素乾燥工程の乾燥水電解水素ガスとリッチ吸収液との気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記乾燥水電解水素ガスと、液相として前記リッチ吸収液を連続的に得る。
水素分離工程では、前述の水素乾燥工程の乾燥水電解水素ガスとリッチ吸収液との気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記乾燥水電解水素ガスと、液相として前記リッチ吸収液を連続的に得る。
【0081】
乾燥水電解水素ガスとリッチ吸収液との気液混合体を連続的に気液分離する方法は、気相として乾燥水電解水素ガスを液相のリッチ吸収液から分離できる限り特に限定されない。例えば、吸収液を貯留した吸収塔を用いることで、吸収液の液面で連続的に気液分離され、上部気室から連続的に気相を抜き出す方法や、水素乾燥工程の気液混合体を、別途、分離器に移送して気相と液相に分離する方法などが挙げられる。
【0082】
また、水素分離工程は水素乾燥工程と同時に行うことができる。例えば、充填材を充填した、吸収塔の上部から吸収液を流下し、吸収塔の下部から湿潤水電解水素ガスを導入して流通させ、吸収塔の上部から乾燥水電解水素ガスを抜き出す方法、水平な管の一端から他端に湿潤水電解水素ガスを流通させ、その湿潤水電解水素ガスに吸収液を管の上部からスプレーし、水蒸気を吸収した吸収液を下方から抜き出すことで、水電解水素ガス中の水蒸気を吸収液に吸収させて抜き出し、管の他端から乾燥水電解水素ガスを排出する方法等が挙げられる。
【0083】
吸収塔は、複数の反応器を直列に連結することが好ましい。例えば、２段の反応器を直列に連結する場合、第１吸収液入口と第１吸収液出口と第１ガス吹込口と第１ガス抜出口とを備える第１反応器と、第２吸収液入口と第２吸収液出口と第２ガス吹込口と第２ガス抜出口とを備える第２反応器について、第１吸収液出口と第２吸収液入口とを接続し、第２ガス抜出口と第１ガス吹込口とを接続し、吸収液と湿潤水電解水素ガスとが向流で移動することで、吸収塔内で水蒸気の吸収液への吸収が円滑に行われ、吸収塔内の入口と出口で吸収液中の含水量の濃度勾配が達成できる。
【0084】
気液分離した気相にミスト状に吸収液が混在する場合には、更に、ミストセパレーターや、トラップ、フィルター等を用いて、乾燥水電解水素ガスから吸収液を除去することができる。
【0085】
吸収液として、イオン液体などの蒸気圧が低いものを用いると、ミスト状になりづらく、乾燥水電解水素ガスに同伴される吸収液が減少するので好ましい。
【0086】
（吸収液再生工程）
吸収液再生工程は、前述の水素分離工程で気液分離して液相として得たリッチ吸収液の一部を抜き出し、流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る。
吸収液再生工程は、前述の水素分離工程で気液分離して液相として得たリッチ吸収液の一部を抜き出し、流通させた再生用乾燥水素ガスと気液混合して接触させることで再生用乾燥水素ガスに水分を移動させて、水分含有量が減少したリーン吸収液と、水分含有量が増加した湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に得る。
【0087】
吸収液の再生に、乾燥した水素ガスを用いることで、本実施形態に係る連続的製造方法によって得られる乾燥水電解水素ガスを、窒素ガスや酸素ガスなどの不純物を含まない高純度ガスとして得ることができる。
【0088】
吸収液は、水素乾燥工程により、当初の吸収液に比べて水分含有量が増加している。水分含有量が増加した吸収液（リッチ吸収液）は、湿潤水電解水素ガスの乾燥能力が低下する。そのため、本実施形態に係る連続的製造方法では、リッチ吸収液の一部を抜き出して再生した後、再生吸収液（リーン吸収液）を後述する吸収液循環工程で吸収液に戻して循環させることで、水素乾燥工程における吸収液の水分含有量を所定以下にすることが可能である。
【0089】
再生用乾燥水素ガスは、リッチ吸収液と接触させることで、リッチ吸収液の水分含有量を減少させる程度に乾燥した水素ガスであれば特に限定されない。例えば、別途準備した水分含有量の少ない水素ガスを用いることができる。また、水素乾燥工程で得た乾燥水電解水素ガスを用いることもできる。
【0090】
再生用乾燥水素ガスとリッチ吸収液とを接触させると、リッチ吸収液から乾燥ガスに水分が移動し、リッチ吸収液を再生して再生吸収液（リーン吸収液）とすることができる。
【0091】
吸収液再生工程における再生用乾燥水素ガスとリッチ吸収液の接触方法は、リッチ吸収液中の水分が再生用乾燥水素ガスに移動する限り特に限定されない。例えば、流通させた再生用乾燥水素ガスにリッチ吸収液をスプレーする方法、充填物を充填した充填塔の上方からリッチ吸収液を流下させ、再生用乾燥水素ガスを流通させる方法、リッチ吸収液中に再生用乾燥水素ガスをバブリングさせて流通させる方法が挙げられる。再生用乾燥水素ガスをリッチ吸収液にバブリングすることで、再生塔内の吸収液を攪拌し、吸収液の再生速度を向上することが可能である。
【0092】
吸収液再生工程の温度及び圧力は特に限定されないが、リッチ吸収液を加熱、及び／又は減圧下で再生用乾燥水素ガスと接触させると、吸収液の再生の観点で好ましい。
【0093】
吸収液再生工程においてリッチ吸収液を加熱することで、所定の水蒸気分圧における吸収液の飽和水分量が低下し、リッチ吸収液中の水分を再生用乾燥水素ガスに移動しやすくなるので、吸収液の再生が容易になる。
【0094】
吸収液再生工程の温度は特に限定されないが、水素乾燥工程の温度より高いと好ましく、水素乾燥工程の温度より１０℃以上高いとより好ましく、水素乾燥工程の温度より３０℃以上高いとより更に好ましい。具体的には、水素乾燥工程の温度より高くかつ５０℃～２００℃であると好ましく、水素乾燥工程の温度より高くかつ１００℃以上であるとより好ましい。吸収液再生工程の温度が高いと再生吸収液中の水分量が減少する傾向がある。
【0095】
吸収液再生工程の温度を水素乾燥工程の温度より高くする場合には、リッチ吸収液の加熱は、水素乾燥工程前の湿潤水電解水素ガスあるいはリーン吸収液との熱交換で行うと、エネルギー効率の点で好ましい。
【0096】
また、吸収液再生工程を水素乾燥工程よりも低圧で行う事で、吸収液の飽和水分量が低下し、また、水の沸点が下がるので、リッチ吸収液中の水分を再生用乾燥水素ガスに移動しやすくなる。
【0097】
吸収液再生工程の圧力は特に限定されないが、水素乾燥工程より低いと好ましく、水素乾燥工程より０．１ＭＰａＧ（ゲージ圧）以上低いとより好ましく、水素乾燥工程より１ＭＰａＧ以上低いと特に好ましい。具体的には、水素乾燥工程より低くかつ－０．１ＭＰａＧ～１ＭＰａＧの範囲であると好ましく、水素乾燥工程より低くかつ－０．１ＭＰａＧ～０．１ＭＰａＧの範囲であるとより好ましい。吸収液再生工程の圧力が低いと再生吸収液中の水分量が減少する傾向がある。
【0098】
吸収液再生工程で用いる再生用乾燥水素ガスの量は、吸収液を安定的に再生できる範囲で特に限定されないが、再生用乾燥水素ガス：水素分離工程で分離した乾燥水電解水素ガスの比（体積比）で１：１００～４０：１００の範囲であると好ましく、１０：１００～３０：１００の範囲であるとより好ましく、２０：１００～２７：１００の範囲であると特に好ましい。吸収液を安定的に再生できる範囲で、乾燥水電解水素ガスに対する再生用乾燥水素ガスの比が小さいほど、吸収液の再生に掛かるエネルギーを削減できる観点で好ましい。
【0099】
吸収液再生工程における、再生処理量は特に限定されないが、１時間あたり、水素乾燥工程における吸収液の１％～１００％の量を再生処理することが好ましく、１０％～８０％の量を再生処理することがより好ましく、２０％～４０％の量を再生処理することが特に好ましい。
【0100】
（再生吸収液分離工程）
再生吸収液分離工程では、吸収液再生工程で得たリーン吸収液と湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記湿潤水素ガスと、液相として前記リーン吸収液とを連続的に得る。
再生吸収液分離工程では、吸収液再生工程で得たリーン吸収液と湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に気液分離することで、気相として前記湿潤水素ガスと、液相として前記リーン吸収液とを連続的に得る。
【0101】
リーン吸収液と湿潤水素ガスとの気液混合体を連続的に気液分離する方法は、特に限定されない。例えば、吸収液を貯留した再生塔を用いることで、吸収液の液面で連続的に気液分離され、上部気室から連続的に気相を抜き出すとともに、吸収液の液面付近から液相を抜き出す方法や、吸収液再生工程の気液混合体を、別途、分離器に移送して気相と液相に分離する方法などが挙げられる。
【0102】
また、再生吸収液分離工程は吸収液再生工程と同時に行うことができる。例えば、充填材を充填した、再生塔の下部から再生用乾燥水素ガスを導入して流通させ、再生塔の上部から湿潤水素ガスを抜き出しながら、再生塔の上部からリッチ吸収液を流下し再生塔の下部からリーン吸収液を抜き出す方法等が挙げられる。
【0103】
（吸収液循環工程）
吸収液循環工程では、再生吸収液分離工程で気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥工程の前記吸収液に連続的に戻す。
吸収液循環工程では、再生吸収液分離工程で気液分離した前記リーン吸収液を、前記水素乾燥工程の前記吸収液に連続的に戻す。
【0104】
吸収液再生工程で吸収液を加熱する場合には、再生吸収液を水素乾燥工程の吸収液に戻す際に、温度を下げておくことが好ましい。リーン吸収液の冷却には、吸収液再生工程前のリッチ吸収液との熱交換により行うと、エネルギー効率の点で好ましい。
【0105】
吸収液再生工程の圧力が水素乾燥工程の圧力より低い場合には、リーン吸収液は、加圧ポンプ等で加圧して水素乾燥工程の吸収液に戻すことができる。
【0106】
再生吸収液を水素乾燥工程の吸収液に戻す量は特に限定されないが、吸収液再生工程で吸収液を抜き出す量と同量とすることができ、同量とすることで吸収塔および再生塔内の吸収液量を一定に保つことができる。
【0107】
再生吸収液分離工程で気液混合体を気液分離して気相として得た湿潤水素ガスは、そのまま排気することができる。また、湿潤水素ガスを水素生成工程の陰極側などに循環させることで、含有する水分を水電解の原料水とし、かつ水素ガスの損失を無くすことができる。湿潤水素ガスを循環させる場合には、連続的に又は断続的に行うことができる。
【0108】
本実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法によれば、水素生成工程で得られた湿潤水電解水素ガスを、水素乾燥工程で吸収液によって乾燥し、水素分離工程を経て乾燥水電解水素ガスを得ると共に、並行して吸収液を吸収液再生工程で再生し、再生した吸収液を水素乾燥工程に戻すことで、連続的に乾燥水電解水素ガスを製造することができる。
【0109】
また、吸収液再生工程で乾燥水電解水素ガスの一部を用いて吸収液の再生を行い、再生に使用した水分含有量が増加した再生用乾燥水素ガス（湿潤水素ガス）を水素生成工程に循環させることで、水素ガスを損失することなく、湿潤水電解水素ガスから効率良く高純度の乾燥水電解水素ガスを得ることができる。
【0110】
更に、本実施形態に係る乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法によれば、水蒸気量の非常に高い水電解水素ガスを所定の湿度まで、低下することが、連続的に、かつ低コストでできる。この水分量を減らした水電解水素ガスは、更に、塩化カルシウムやゼオライトなどの固体乾燥剤などで水分量を更に低下させることも可能である。この場合には、水蒸気量の非常に高い水電解水素ガスを、固体乾燥剤などで直接処理して水分量を低下させる場合に比べて、固体乾燥剤の使用量を減らす事や使用期間を延ばす事ができる。
【0111】
（乾燥水電解水素ガスの製造装置）
本発明の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法は、用いる装置によっては限定されないが、例えば、以下の装置を使用することができる。
本発明の乾燥水電解水素ガスの連続的製造方法は、用いる装置によっては限定されないが、例えば、以下の装置を使用することができる。
【0112】
以下に図を参照しながら本発明の一実施形態にかかる乾燥水電解水素ガスの連続的製造装置について説明するが本発明はこれに限定されない。
【0113】
図１は、乾燥水電解水素ガスの製造装置の一態様を示す図であり、吸収液の再生に乾燥水素ガスを用いる態様である。
【0114】
水電解装置１は、水を電気分解して水素と酸素を発生させる。電気分解の態様としては、アルカリ水電解、固体高分子型水電解、高温水蒸気電解などがあるが、例えばアルカリ水電解の場合は、陰極側（カソード側）で水素が発生する。水素の発生量は、水電解装置１の電力量により制御でき、水電解装置１は一般に加圧状態になる。この水素は、水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガス２である。
【0115】
湿潤水電解水素ガス２は、吸収塔３へ導入される。吸収塔３では湿潤水電解水素ガス２を吸収液４と接触させて乾燥させる。例えば、吸収塔３の内部に充填物を詰め、吸収塔３の上部から吸収液４を導入し、吸収塔３の下部から湿潤水電解水素ガス２を導入して湿潤水電解水素ガス２を吸収液４と接触させる。吸収塔３内の吸収液４は、温度制御し、例えば２５℃などの一定温度とすることができる。吸収塔３内の圧力は、背圧弁５を設けて制御することができる。湿潤水電解水素ガス２中の水分は、吸収液４に吸収されて減少する。
【0116】
水分の減少した水素ガスは、吸収塔３内で気液分離されて、吸収塔３の上部から乾燥水電解水素ガス６として排出される。
【0117】
乾燥水電解水素ガス６は、吸収塔３の上部からトラップ７に導入される。トラップ７は、水素に飛沫同伴された吸収液４を除去することができる。トラップ７を通過した水素は、露点計８で露点が計測されたのち、排気口９から連続的に製造される。
【0118】
吸収塔３で水分を吸収した吸収液４は、リッチ吸収液１０として吸収塔３の下部から少なくとも一部を抜き出され、流量計１１で流量を計測しながら流量調節用バルブ１２（例えばニードルバルブ）で流量を調節して、再生塔１３内に上部から導入される。再生塔１３は、例えば１００℃、８０℃、６０℃などの一定温度に調整することができる。乾燥水素ボンベ１４から流量計１５を介して所定量の再生用乾燥水素ガス１６を再生塔１３内に下部から導入することで、リッチ吸収液１０を再生用乾燥水素ガス１６と接触させる。リッチ吸収液１０と再生用乾燥水素ガス１６とが接触することで、リッチ吸収液１０中の水分は、再生用乾燥水素ガス１６に移動し、リッチ吸収液１０が再生される。
【0119】
リッチ吸収液１０が再生されたリーン吸収液１７は、再生塔１３内で気液分離されて再生塔１３の下部から排出され、吸収塔３へ循環される。吸収塔３内の湿潤水電解水素ガス２の圧力が再生塔１３内の圧力よりも高い場合には、送液ポンプ１８を用いてリーン吸収液１７を昇圧して吸収塔３に戻す。
【0120】
再生用乾燥水素ガス１６の水分含有量が増加した湿潤水素ガス１９は、再生塔１３内で気液分離されて再生塔１３の上部から排出され排気口２０から放出される。
【0121】
図２は、乾燥水電解水素ガスの製造装置の一態様を示す図であり、吸収液の再生に乾燥水素ガスを用い、かつ減圧する態様である。
【0122】
図２に示す乾燥水電解水素ガスの製造装置では、再生塔１３の上部に真空ポンプ２１が配置されており、例えば０ｋＰａＧ～－１００ｋＰａＧなどの減圧を行う事ができる。再生塔１３内が減圧されるとリッチ吸収液１０中の水分は、リッチ吸収液１０から放出され、リーン吸収液１７に再生される。水分は、再生塔１３の上部から湿潤水素ガス１９として放出され、排気口２０から湿潤水素ガス１９として排気される。この場合、乾燥水素ボンベ１４から流量計１５を介して導入する再生用乾燥水素ガス１６は図１に係る装置に比べて極めて少なくすることも可能である。
【0123】
図３は、乾燥水電解水素ガスの製造装置の一態様を示す図であり、吸収液の再生に製造した乾燥水素の一部を用いる態様である。
【0124】
図３に示す乾燥水電解水素ガスの製造装置では、吸収塔３の上部から抜き出した乾燥水電解水素ガス６をトラップ７を介した後、その一部を再生用乾燥水素ガス１６として、Ｔ字コネクター２２で分岐して抜き出し、流量計１５で流量を制御して、一定量を再生塔１３内に下部から導入し、再生塔１３内に上部から導入されるリッチ吸収液１０と接触させる。再生塔１３は、例えば１００℃、８０℃、６０℃などの一定温度に調整することができる。再生塔１３内で、再生用乾燥水素ガス１６とリッチ吸収液１０とが接触することで、リッチ吸収液１０中の水分は、リッチ吸収液１０から再生用乾燥水素ガス１６に移動し、湿潤水素ガス１９として排気口２０から放出される。
【0125】
図４は、乾燥水電解水素ガスの製造装置の一態様を示す図であり、吸収液の再生に製造した乾燥水素の一部を用いかつ減圧する態様である。
【0126】
図４に示す乾燥水電解水素ガスの製造装置では、吸収塔３の上部から抜き出した乾燥水電解水素ガス６の一部を再生用乾燥水素ガス１６として、Ｔ字コネクター２２で分岐して抜き出し、流量計１５で流量を制御して、一定量を再生塔１３内に下部から導入し、再生塔１３内に上部から導入されるリッチ吸収液１０と接触させる。再生塔１３は、例えば１００℃、８０℃、６０℃などの一定温度に調整することができる。更に、図４では、再生塔１３の上部に真空ポンプ２１が配置されており、減圧を行う事ができる。減圧は、例えば、－５０ｋＰａＧ（ゲージ圧）などにすることができる。再生塔１３内で、減圧下、再生用乾燥水素ガス１６とリッチ吸収液１０とが接触することで、リッチ吸収液１０中の水分は、リッチ吸収液１０から再生用乾燥水素ガス１６に移動し、湿潤水素ガス１９として排気口２０から放出される。再生されたリーン吸収液１７は、再生塔１３の下部から排出される。吸収塔３内の湿潤水電解水素ガス２の圧力が再生塔内の圧力よりも高い場合には、送液ポンプ１８によってリーン吸収液１７を昇圧して吸収塔３へ循環させる。
【0127】
図５は、乾燥水電解水素ガスの製造装置の一態様を示す図であり、吸収液の再生に製造した乾燥水素の一部を用いかつその水素を水電解装置に循環させる態様である。
【0128】
図５に示す乾燥水電解水素ガスの製造装置では、吸収塔３の上部から抜き出した乾燥水電解水素ガス６の一部を再生用乾燥水素ガス１６として、Ｔ字コネクター２２で分岐して抜き出し、流量計１５で流量を制御して、一定量を再生塔１３内に下部から導入し、再生塔１３内に上部から導入されるリッチ吸収液１０と接触させる。再生塔１３は、例えば１００℃、８０℃、６０℃などの一定温度に調整することができる。再生塔１３内で、再生用乾燥水素ガス１６とリッチ吸収液１０とが接触することで、リッチ吸収液１０中の水分は、リッチ吸収液１０から再生用乾燥水素ガス１６に移動し、水素の水分が増加するとともに、リーン吸収液１７に再生される。再生塔１３の上部からは湿潤水素ガス１９が得られ、再生塔１３の下部からはリーン吸収液１７が得られる。吸収塔３内の湿潤水電解水素ガス２の圧力が再生塔内の圧力よりも高い場合には、送液ポンプ１８によってリーン吸収液１７を昇圧して吸収塔３へ循環させる。再生塔１３の上部に真空ポンプ２１が配置されており、減圧操作を行っても良いし、行わなくても良い。減圧は、例えば、－５０ｋＰａＧ（ゲージ圧）などにすることができる。再生塔１３の上部から取り出した湿潤水素ガス１９は、必要に応じてコンプレッサ２３により加圧されて、水電解装置１へ循環される。
【0129】
（吸収塔）
以下、吸収塔３の一実施態様について説明する。
以下、吸収塔３の一実施態様について説明する。
【0130】
（槽型反応器）
乾燥水電解水素ガスの製造装置において、図１に示すように吸収塔３の反応器として槽型の反応器を用いることができる。
乾燥水電解水素ガスの製造装置において、図１に示すように吸収塔３の反応器として槽型の反応器を用いることができる。
【0131】
槽型の反応器について図１７を用いて説明する。槽型反応器２００は、水平方向の長さに対して鉛直方向の長さが比較的短い筒状の反応器であり、吸収液入口２０１、吸収液出口２０２、ガス吹込口２０３及びガス抜出口２０４を備える。吸収液入口２０１は槽型反応器２００の上部に設けられ、再生塔吸収液出口（図不示）に接続されている。吸収液出口２０２は槽型反応器２００の下部に設けられ、再生塔吸収液入口（図不示）に接続されている。ガス吹込口２０３は槽型反応器２００の下部に設けられ、水電解装置（図不示）に接続されている。ガス抜出口２０４は槽型反応器２００の上部に設けられている。ガス抜出口２０４は吸収液入口２０１より高い位置に設けられ、吸収液出口２０２はガス吹込口２０３より低い位置に設けられている。
【0132】
槽型反応器２００には、吸収液２１０を一定量貯留する。槽型反応器２００内は、吸収液２１０の液面２１１より下の液相部分と、液面２１１より上のガス相部分の２相に分かれている。
【0133】
湿潤水電解水素ガス２１２は、槽型反応器２００の液相部分の下方のガス吹込口２０３から吹き込む。吸収液２１０より低比重の湿潤水電解水素ガス２１２は、吸収液２１０中をガス吹込口２０３から上方に向かって移動する。
【0134】
湿潤水電解水素ガス２１２中の水蒸気は吸収液２１０へ界面を通して移動する。水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガス２１３は、吸収液２１０の液面２１１で吸収液２１０と気液分離されて、槽型反応器２００の上部のガス抜出口２０４から抜き出される。
【0135】
また、吸収液２１０は、吸収液出口２０２から連続的に一部抜き出される。抜き出した吸収液２１０は、当初の吸収液２１０に比べて水分含有量が増加した吸収液２１０（リッチ吸収液２０６）である。リッチ吸収液２０６は再生塔（図不示）で連続的に再生し、再生した吸収液（リーン吸収液２０７）を吸収液入口２０１から槽型反応器２００に戻す。抜き出した量と戻す量を合わせることで、槽型反応器２００中の吸収液２１０の量を一定にすることができる。
【0136】
槽型反応器２００中の吸収液２１０の水分濃度は、液面２１１付近から吸収液出口２０２までほぼ均一に低濃度で一定に保つことができる。
【0137】
ガス抜出口２０４が吸収液入口２０１より高い位置に設けられているので、乾燥水電解水素ガス２１３にリーン吸収液２０７が同伴することを防ぐことができる。また、吸収液出口２０２がガス吹込口２０３より低い位置に設けられているので、リッチ吸収液２０６に湿潤水電解水素ガス２１２が同伴することを防ぐことができる。
【0138】
槽型反応器２００内には、充填物を配置することができる。例えば、槽型反応器２００の上部のガス相部分に一部、ガラスビーズなどの充填物を設置することができる（不図示）。充填物としては、ガラスビーズ（アズワン株式会社製、型番：ＢＺ－４、球状、φ３．９６２～４．６９９ｍｍ）が好ましい。ガラスビーズを設置することで、吸収液は、吸収液入口２０１からガラスビーズに滴下し、ガラスビーズの表面を経由して下部の液溜へと移動する。
【0139】
槽型反応器２００中の吸収液２１０は、撹拌翼を用いて撹拌することができるが、槽型反応器２００として、乾燥させる湿潤水電解水素ガス２１２の量に対して、貯留する吸収液２１０の量を多く貯留できる容積の大きいものを用いることで、撹拌翼を用いなくても、湿潤水電解水素ガス２１２の吹き込みおよびリッチ吸収液２０６の抜き出しによる撹拌、リーン吸収液２０７の戻しによる撹拌および拡散で、槽型反応器２００中の吸収液２１０の水分濃度を、ほぼ均一にすることができる。
【0140】
槽型反応器２００の外部には、恒温槽（図不示）を設けて、槽型反応器２００内の温度を所定の温度に調整することができる。
【0141】
（管型反応器）
乾燥水電解水素ガスの製造装置においては、槽型反応器２００の代わりに、管型の反応器を用いることができる。
乾燥水電解水素ガスの製造装置においては、槽型反応器２００の代わりに、管型の反応器を用いることができる。
【0142】
管型の反応器について図１８を用いて説明する。管型反応器２２０は、水平方向の長さに対して鉛直方向の長さが比較的長い管状の反応器であり、吸収液入口２０１、吸収液出口２０２、ガス吹込口２０３及びガス抜出口２０４を備える。吸収液入口２０１は管型反応器２２０の上部に設けられ、再生塔吸収液出口（図不示）に接続されている。吸収液出口２０２は管型反応器２２０の下部に設けられ、再生塔吸収液入口（図不示）に接続されている。ガス吹込口２０３は管型反応器２２０の下部に設けられ、水電解装置（図不示）に接続されている。ガス抜出口２０４は管型反応器２２０の上部に設けられている。ガス抜出口２０４は吸収液入口２０１より高い位置に設けられ、吸収液出口２０２はガス吹込口２０３より低い位置に設けられている。
【0143】
管型反応器２２０では、図１７の槽型反応器２００と同様に、管型反応器２２０中に吸収液２１０を一定量貯留させることができる。この場合、管型反応器２２０内は、吸収液２１０の液面２１１より下の液相部分と、液面２１１より上のガス相部分の２相に分かれている。
【0144】
湿潤水電解水素ガス２１２は、管型反応器２２０の液相部分の下方のガス吹込口２０３から吹き込む。吸収液２１０より低比重の湿潤水電解水素ガス２１２は、管型反応器２２０内の吸収液２１０中をガス吹込口２０３から上方に向かって移動する。
【0145】
湿潤水電解水素ガス２１２中の水蒸気は吸収液２１０へ界面を通して移動する。水分含有量が減少した乾燥水電解水素ガス２１３は、吸収液２１０の液面２１１で吸収液２１０と気液分離されて、管型反応器２２０の上部のガス抜出口２０４から抜き出される。
【0146】
また、吸収液２１０は、吸収液出口２０２から連続的に抜き出される。抜き出した吸収液２１０は、当初の吸収液２１０に比べて水分含有量が増加した吸収液２１０（リッチ吸収液２０６）である。リッチ吸収液２０６は再生塔（図不示）で連続的に再生し、再生した吸収液（リーン吸収液２０７）を槽型反応器２００に戻す。抜き出した量と戻す量を合わせることで、槽型反応器２００中の吸収液２１０の量を一定にすることができる。
【0147】
管型反応器２２０では、吸収液２１０は、湿潤水電解水素ガス２１２の流れと対向して、上方の吸収液入口２０１から下方の吸収液出口２０２へ押し出されて流れる。管型反応器２２０中の吸収液２１０の水分濃度は、液面２１１付近から吸収液出口２０２まで、下方ほど高濃度となる。
【0148】
ガス抜出口２０４が吸収液入口２０１より高い位置に設けられているので、乾燥水電解水素ガス２１３にリーン吸収液２０７が同伴することを防ぐことができる。また、吸収液出口２０２がガス吹込口２０３より低い位置に設けられているので、リッチ吸収液２０６に湿潤水電解水素ガス２１２が同伴することを防ぐことができる。
【0149】
管型反応器２２０内には、充填物を設置することができる。例えば、槽型反応器２００と同様に、上部のガス相部分に一部、ガラスビーズなどの充填物を設置することができる（不図示）。また、液相部分に、円筒状の充填物、具体的にはラッシリング（ラシヒリング）を設置することができる（不図示）。ラッシリングを用いると、吸収液相中をガスが移動する際に、ガス流量が大きくても、比較的小さいサイズの気泡として上部へと移動するので好ましい。
ラッシリングの形状、材質、大きさは、管型反応器２２０のサイズなどによって適宜選択されるが、例えば、サイズが内径１インチ（２．５４ｃｍ）の場合、ラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を用いることができる。
ラッシリングの形状、材質、大きさは、管型反応器２２０のサイズなどによって適宜選択されるが、例えば、サイズが内径１インチ（２．５４ｃｍ）の場合、ラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を用いることができる。
【0150】
管型反応器２２０の外部には、恒温槽（図不示）を設けて、槽型反応器２００内の温度を所定の温度に調整することができる。
【0151】
（多段式反応器）
乾燥水電解水素ガスの製造装置においては、吸収塔３は、２以上の反応器を直列に連結して、２段以上の多段式の反応器にすることができる。特に、管型反応器２２０を多段式にすることが望ましい。反応器を多段式にすることで、気液接触の効率と吸収液２１０の濃度勾配を増大させて、除湿プロセスが更に高効率化することができる。
乾燥水電解水素ガスの製造装置においては、吸収塔３は、２以上の反応器を直列に連結して、２段以上の多段式の反応器にすることができる。特に、管型反応器２２０を多段式にすることが望ましい。反応器を多段式にすることで、気液接触の効率と吸収液２１０の濃度勾配を増大させて、除湿プロセスが更に高効率化することができる。
【0152】
【0153】
第１管型反応器２４０は、水平方向の長さに対して鉛直方向の長さが比較的長い管状の反応器であり、第１吸収液入口２４１、第１吸収液出口２４２、第１ガス吹込口２４３及び第１ガス抜出口２４４を備える。第１吸収液入口２４１は第１管型反応器２４０の上部に設けられ、第１吸収液出口２４２は第１管型反応器２４０の下部に設けられている。第１ガス吹込口２４３は第１管型反応器２４０の下部に設けられ、第１ガス抜出口２４４は第１管型反応器２４０の上部に設けられている。第１ガス抜出口２４４は第１吸収液入口２４１より高い位置に設けられ、第１吸収液出口２４２は第１ガス吹込口２４３より低い位置に設けられている。
【0154】
第２管型反応器２５０は、水平方向の長さに対して鉛直方向の長さが比較的長い管状の反応器であり、第２吸収液入口２５１、第２吸収液出口２５２、第２ガス吹込口２５３及び第２ガス抜出口２５４を備える。第２吸収液入口２５１は第２管型反応器２５０の上部に設けられ、第２吸収液出口２５２は第２管型反応器２５０の下部に設けられている。第２ガス吹込口２５３は第２管型反応器２５０の下部に設けられ、第２ガス抜出口２５４は第２管型反応器２５０の上部に設けられている。第２ガス抜出口２５４は第２吸収液入口２５１より高い位置に設けられ、第２吸収液出口２５２は第２ガス吹込口２５３より低い位置に設けられている。
【0155】
第１管型反応器２４０の第１吸収液入口２４１は再生塔吸収液出口（図不示）に接続され、第１管型反応器２４０の第１吸収液出口２４２は第２管型反応器２５０の第２吸収液入口２５１に接続され、第２管型反応器２５０の第２吸収液出口２５２は再生塔吸収液入口（図不示）に接続されている。第１管型反応器２４０には、吸収液２１０を一定量貯留させることができる。この場合、第１管型反応器２４０内は、吸収液２１０の液面２４５より下の液相部分と、液面２４５より上のガス相部分の２相に分かれている。
【0156】
第２管型反応器２５０の第２ガス吹込口２５３は、水電解装置（図不示）に接続され、第２管型反応器２５０の第２ガス抜出口２５４は、第１管型反応器２４０の第１ガス第１ガス吹込口２４３に接続されている。
【0157】
第２管型反応器２５０の第２吸収液出口２５２は、第１管型反応器２４０の第１吸収液出口２４２よりも定位置になるように配置することができる。この高低差により吸収液２１０は、重力で第１管型反応器２４０から第２管型反応器２５０へ、途中にポンプなどの動力源を入れなくても移動する。
【0158】
第２管型反応器２５０の第２吸収液出口２５２は、第１管型反応器２４０の第１吸収液出口２４２よりも低位置になるように配置することができる。この高低差により吸収液２１０は、重力で第１管型反応器２４０から第２管型反応器２５０へ、途中にポンプなどの動力源を入れなくても移動する。また、第１管型反応器２４０の第１ガス抜出口２４４は、第２管型反応器２５０の第２ガス抜出口２５４よりも高位置になるように配置することができる。この高低差により、湿潤水電解水素ガス２１２は吸収液２１０との比重差により第２管型反応器２５０から第１管型反応器２４０へと、吸収液２１０の流れに対して向流で移動する。
【0159】
第２管型反応器２５０の頂部が、第１管型反応器２４０の底部よりも上になるように第２管型反応器２５０を配置することで、第１ガス吹込口２４３の高さが第２管型反応器２５０中の吸収液２１０の液面２５５となり、第２管型反応器２５０は、液面２５５より下の液相部分と、液面２５５より上のガス相部分の２相に分かれ、第２管型反応器２５０中での気液分離が行われやすくなるので好ましい。
【0160】
第２管型反応器２５０の第２吸収液入口２５１は、第２管型反応器２５０の上部に設けられていればよく、液面２５５の上側でも下側に配置されていてもよいが、液面２５５付近、すなわち第１ガス吹込口２４３の高さ付近に配置すると、吸収液２１０の濃度勾配が大きくなるので好ましい。第１管型反応器２４０の第１吸収液出口２４２と第２管型反応器２５０の第２吸収液入口２５１とを接続する管は、第２管型反応器２５０の側面から配管することもできるが、図１９に示すように第２管型反応器２５０の底部から配管することが好ましい。
【0161】
多段式反応器を３段以上の多段式の反応器にする場合には、図１９の２段式反応器２３０の第２管型反応器２５０と同様の管型の反応器を吸収液２１０の下流側に順次設置する。
【0162】
２段式反応器２３０内には、第１管型反応器２４０および第２管型反応器２５０にそれぞれ独立に、充填物を設置することができる。例えば、槽型反応器２００と同様に、上部のガス相部分に一部、ガラスビーズなどの充填物を設置することができる（不図示）。また、液相部分に、円筒状の充填物、具体的にはラッシリング（ラシヒリング）を設置することができる（不図示）。ラッシリングを用いると、吸収液相中をガスが移動する際に、ガス流量が大きくても、比較的小さいサイズの気泡として上部へと移動するので好ましい。
ラッシリングの形状、材質、大きさは、管型反応器２２０のサイズなどによって適宜選択されるが、例えば、サイズが内径１インチ（２．５４ｃｍ）の場合、ラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を用いることができる。
ラッシリングの形状、材質、大きさは、管型反応器２２０のサイズなどによって適宜選択されるが、例えば、サイズが内径１インチ（２．５４ｃｍ）の場合、ラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を用いることができる。
【0163】
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。圧力は、特に断りのない限り絶対圧である。
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。圧力は、特に断りのない限り絶対圧である。
【0164】
（除湿試験）
除湿試験の手順を、図６を用いて説明する。
除湿試験の手順を、図６を用いて説明する。
【0165】
図６に示す乾燥水電解水素ガス製造装置は、水電解装置１０１と加湿塔１０２と吸収塔１０３と再生塔１０４とを備える。
【0166】
乾燥水電解水素ガス１０５は、湿潤水電解水素ガス１０６を、水電解装置１０１で発生させ、加湿塔１０２を経由して吸収塔１０３に移送し、除湿することで製造される。
【0167】
水電解装置１０１で得られる水素ガスは、水電解装置の形式・条件により温度、圧力、湿度、組成などが異なる。そのため、乾燥水電解水素ガス１０５の製造に加湿塔１０２は必須ではないが、本試験装置では除湿性能を評価するために、水電解装置１０１で発生した湿潤水電解水素ガス１０６を加湿塔１０２で所定の温度、圧力、湿度に調整してから、除湿を行う。
【0168】
また、除湿試験を行う前に、まず始めに、静電容量式露点計１０７中の水分を排気するため、水電解装置１０１で発生した湿潤水電解水素ガス１０６を除湿装置１０８で乾燥し、そのガスを静電容量式露点計１０７に導入する。具体的には、バルブ１０９とバルブ１１０を閉じ、バルブ１１１とバルブ１１２を開いてマスフローコントローラー１１３（最大流量：３ＳＬＭ）への流路を開き、三方弁１１４、三方弁１１５、三方弁１１６、三方弁１１７で静電容量式露点計１０７への流路をつなぎ、マスフローコントローラー１１３で流量を調整して静電容量式露点計１０７中の水分を排気する。静電容量式露点計１０７は、ロトロニックＡＧ製の工業用温湿度変換器ＨＦ５３３－ＷＡＡ３Ｄ１４Ｘ・耐圧型プローブＨＣ２－ＩＥ１０２－Ｍを用いた。
【0169】
次に、湿潤水電解水素ガス１０６を加湿塔１０２で温度、圧力、湿度を調整し、調整した湿潤水電解水素ガス１１８の露点を測定する。
【0170】
具体的には、バルブ１０９とバルブ１１０を開いてマスフローコントローラー１１９（最大流量：１００ｓｃｃｍ）の流路を開き、バルブ１１１、バルブ１１２、バルブ１２０を閉じ、三方弁１１４と三方弁１１５を加湿塔１０２側に流路を変更し、水電解装置１０１から湿潤水電解水素ガス１０６を、マスフローコントローラー１１９で流量調整し、逆止弁１２１を経て、加湿塔１０２に導入する。
【0171】
加湿塔１０２は、保温装置１２２で１０℃に保温されている。加湿塔１０２の圧力は、静電容量式露点計１０７の下流側に設けた背圧弁１２３で調整される（例えば０．３０ＭＰａＧ）。加湿塔１０２の温度と圧力は、加湿塔１０２に設置された温度計１２４と圧力計１２５で測定される。
【0172】
加湿塔１０２での加湿は、加湿塔１０２内に貯留してある水の底部から湿潤水電解水素ガス１０６をバブリングすることで行い、湿潤水電解水素ガス１１８は、加湿塔１０２の温度と圧力における飽和量の水分を含有する。
【0173】
前述のとおり、湿潤水電解水素ガス１１８の露点を測定した後、湿潤水電解水素ガス１１８を吸収塔１０３に導入して各種条件で除湿する。
【0174】
吸収塔１０３には、吸収液１２６が貯留してあり、保温装置１２７で所定の温度（２５℃）に保温されている。吸収塔１０３の圧力は、加湿塔１０２と同様に背圧弁１２３で調整される（例えば０．３０ＭＰａＧ）。吸収塔１０３内の温度、圧力、吸収液１２６の量は、吸収塔１０３に設置された温度計１２８、圧力計１２９、液面計１３０で測定される。
【0175】
湿潤水電解水素ガス１１８と吸収液１２６との接触は、具体的には、吸収液１２６が貯留してある吸収塔１０３の底部から湿潤水電解水素ガス１１８をバブリングさせることで行う。吸収塔１０３内では底部から吸収液１２６の気液面まで湿潤水電解水素ガス１１８の気泡が上昇し、その間に、湿潤水電解水素ガス１１８中の水分が吸収液１２６に移動する。気液面では乾燥した水素ガス（乾燥水電解水素ガス１０５）が放出され、水分を吸収した吸収液１２６と気液分離される。
【0176】
除湿された乾燥水電解水素ガス１０５は、経時的に静電容量式露点計１０７及び鏡面式露点計１３１で露点が測定され、マスフローメーター１３２で排出流量が測定され、排気口１３３から放出される。乾燥水電解水素ガス１０５の成分（例えば酸素、窒素など）は、ガスクロマトグラフ１３４で測定される。鏡面式露点計１３１は、東京光電子工業株式会社製のＤＰＨ－７０３Ａを用い、ガスクロマトグラフ１３４は、アジレント・テクノロジー株式会社製の４９０マイクロＧＣを用いた。
【0177】
乾燥水電解水素ガス１０５は、三方弁１１７を経由して、トラップ１３５で吸収液１２６の飛沫等を分離し、フィルター１３６でその他の固体又液体の不純物を除去した後、静電容量式露点計１０７で露点を測定する。
【0178】
再生塔１０４では、吸収塔１０３で水分含有量が増加した吸収液（リッチ吸収液１３７）から水分を除去して水分含有量が減少した再生吸収液（リーン吸収液１３８）を得る。
【0179】
再生塔１０４と吸収塔１０３とは、吸収塔１０３から再生塔１０４にリッチ吸収液１３７を抜き出すラインと、再生塔１０４から吸収塔１０３にリーン吸収液１３８を戻すラインで接続されている。抜き出すラインには、ニードルバルブ１３９と流量計１４０が設けられ、戻すラインには送液ポンプ１４１が設けられている。本装置では、再生塔１０４の圧力が吸収塔１０３の圧力より低いので、高圧側の吸収塔１０３からリッチ吸収液１３７を抜き出す量は、流量計１４０で測定しながらニードルバルブ１３９で調整し、高圧側の吸収塔１０３にリーン吸収液１３８を戻す量は、送液ポンプ１４１で調整する。吸収塔１０３から抜き出す量と吸収塔１０３に戻す量は、通常同量にして吸収塔１０３及び再生塔１０４内の液量を一定にする。再生塔１０４内の温度、圧力、液量は、再生塔１０４に設置された温度計１４２、圧力計１４３、液面計１４４で測定される。
【0180】
再生塔１０４において、リッチ吸収液１３７から水分を除去するには、リッチ吸収液１３７と再生用乾燥水素ガス１４５を接触させる。再生用乾燥水素ガス１４５として乾燥水電解水素ガス１０５の一部を用いるために、バルブ１２０を開き、乾燥水電解水素ガス１０５を分岐点１４６で分岐させてマスフローコントローラー１４７で流量を調整し再生塔１０４に導入する。マスフローコントローラー１４７と再生塔１０４の間に背圧弁１４８を設け、背圧を、背圧弁１２３の設定圧力と再生塔１０４の設定圧力の中間の所定の圧力（例えば０．２０ＭＰａＧ）に設定する。マスフローコントローラー１４７の前後の圧力は、それぞれ圧力計１４９と圧力計１５０で測定する。
【0181】
再生塔１０４において、リッチ吸収液１３７と接触した再生用乾燥水素ガス１４５は、リッチ吸収液１３７から水分を吸収する。リッチ吸収液１３７と再生用乾燥水素ガス１４５との接触は、具体的には、リッチ吸収液１３７が貯留してある再生塔１０４の底部から再生用乾燥水素ガス１４５をバブリングさせることで行う。再生塔１０４内では底部からリッチ吸収液１３７の気液面まで再生用乾燥水素ガス１４５の気泡が上昇し、その間に、再生用乾燥水素ガス１４５がリッチ吸収液１３７中の水分を同伴する。気液面では水分含有量が増加した水素ガス（湿潤水素ガス１５２）が放出され、水分含有量が減少した吸収液（リーン吸収液１３８）と気液分離される。
【0182】
再生塔１０４の温度は吸収塔１０３の温度より高い所定の温度（例えば、６０℃、８０℃、１００℃）に設定され、及び／又は、再生塔１０４の圧力は吸収塔１０３の圧力より低い所定の圧力（例えば、０ｋＰａＧ、－５０ｋＰａＧ）に設定されている。
【0183】
高温ほど、水素ガス中の飽和水蒸気圧が高くなり、吸収液中の水分も気化し易くなるので、再生塔１０４の温度が吸収塔１０３の温度より高いと、再生塔１０４内の水素ガスは、吸収塔１０３内の水素ガスよりも水分の含有量を多くすることができる。従って、再生塔１０４の温度を吸収塔１０３の温度より高くし、及び／又は、再生塔１０４の圧力を吸収塔１０３の圧力より低くすることで、乾燥水電解水素ガス１０５の一部である再生用乾燥水素ガス１４５を用いて、リッチ吸収液１３７の全量を再生してリーン吸収液１３８にでき、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５を製造することができる。
【0184】
再生塔１０４は、保温装置１５１で６０℃～１００℃の範囲の所定の温度に保温されている。
【0185】
再生塔１０４で水分を吸収した再生用乾燥水素ガス１４５は、再生塔１０４のヘッドスペースから、湿潤水素ガス１５２として、フィルター１５３、静電容量式露点計１５４、ニードルバルブ１５５を通して、ドライ真空ポンプ１５６で吸引される。それにより再生塔１０４は減圧される。フィルター１５３と静電容量式露点計１５４の間に圧力計１５７を設け、静電容量式露点計１５４で測定する湿潤水素ガス１５２の圧力を計測する。
【0186】
ドライ真空ポンプ１５６から排気された湿潤水素ガス１５２を、高圧の加湿塔１０２に戻すため、真空ポンプ兼用のコンプレッサ１５８で加圧する。逆止弁１５９、バッファータンク１６０、フィルター１６１、背圧弁１６２を順に接続し、背圧弁１６２の設定圧力を０．３５ＭＰａＧにする。圧力は、フィルター１６１と背圧弁１６２の間に設置した圧力計１６３で測定する。
【0187】
加圧した湿潤水素ガス１５２は、マスフローメーター１６４と静電容量式露点計１６５で流量と露点が測定され、逆止弁１６６を経て、加湿塔１０２の湿潤水電解水素ガス１０６のラインに戻される。戻す圧力は、マスフローメーター１６４と静電容量式露点計１６５との間に設置した圧力計１６７で測定する。
【0188】
湿潤水素ガス１５２中の水分は、ラインが露点以下に冷却されておらず、また、飽和水蒸気圧以上に加圧されていなければ、全量が加湿塔１０２に戻る。
【0189】
なお本試験装置では、湿潤水素ガス１５２を湿潤水電解水素ガス１０６のラインに戻しているが、水電解装置１０１に戻すことができ、この場合、湿潤水素ガス１５２中の水分は、水電解の原料水として利用できる。
【0190】
（実施例１）
吸収液として、イオン液体である、式（１）で示される、メチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェート（日本化学工業株式会社製、ヒシコーリンＰＸ－４ＭＰ、化学式［（ｎ－Ｃ４Ｈ９）３Ｐ＋（ＣＨ３）］［（ＭｅＯ）２ＰＯ２ －］）を用いた。
吸収液として、イオン液体である、式（１）で示される、メチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェート（日本化学工業株式会社製、ヒシコーリンＰＸ－４ＭＰ、化学式［（ｎ－Ｃ４Ｈ９）３Ｐ＋（ＣＨ３）］［（ＭｅＯ）２ＰＯ２ －］）を用いた。
【化8】
【0191】
湿潤水電解水素ガス１０６を、加湿塔１０２で、温度１０℃、圧力０．３０ＭＰａＧの飽和水蒸気量分の水蒸気を含んだ状態（常圧換算の露点：－９℃）にし、２Ｌ／ｍｉｎ、圧力０．３０ＭＰａＧで吸収塔３に供給した。吸収塔１０３は、吸収液の液量を５００ｍＬ、温度を２５℃、圧力を０．３０ＭＰａＧとし、再生塔１０４は、液量を５００ｍＬ、温度を６０℃、圧力を－５０ｋＰａＧとし、吸収液の循環量を５ｍＬ／ｍｉｎとし、乾燥水素の循環流量を５００ｍＬ／ｍｉｎにして除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガスの露点（常圧換算値）の経時変化を図７、図９、図１１、図１５に示す。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図８、図１０、図１２、図１６に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。
【0192】
乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0193】
（実施例２）
再生塔の圧力を０ｋＰａＧに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図９に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
再生塔の圧力を０ｋＰａＧに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図９に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
【0194】
また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１０に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0195】
（実施例３）
乾燥水素の循環流量を３００ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１１に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１２に示す。
乾燥水素の循環流量を３００ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１１に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１２に示す。
【0196】
乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0197】
（実施例４）
乾燥水素の循環流量を１００ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１３に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１４に示す。
乾燥水素の循環流量を１００ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１３に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１４に示す。
【0198】
乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0199】
（実施例５）
吸収液の循環量を２ｍＬ／ｍｉｎにした以外は、実施例１と同様にして除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１５に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１６に示す。
吸収液の循環量を２ｍＬ／ｍｉｎにした以外は、実施例１と同様にして除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１５に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１６に示す。
【0200】
乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0201】
（実施例６）
再生塔の温度を８０℃に変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図７に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
再生塔の温度を８０℃に変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図７に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
【0202】
また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図８に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。なお、実施例６及び実施例７では、ガスクロマトグラフ１３４として、４９０マイクロＧＣ（アジレント・テクノロジー株式会社製）の代わりに、低濃度の測定が可能なＧＣ－２０１４（株式会社島津製作所製）を用いて測定した。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0203】
（実施例７）
再生塔１０４の温度を１００℃に変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図７に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
再生塔１０４の温度を１００℃に変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図７に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
【0204】
また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図８に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0205】
図７の実施例１、実施例６、実施例７で、再生塔１０４の温度に対する乾燥水電解水素ガス１０５の露点を比較すると、再生塔１０４の温度が高いほど乾燥水電解水素ガス１０５の露点が下がるが、８０℃以上ではその低下量は少なく、１０℃以上ではほとんど低下しないと推測される。
【0206】
（実施例８）
吸収液の循環量を１ｍＬ／ｍｉｎにした以外は、実施例１と同様にして除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１５に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１６に示す。
吸収液の循環量を１ｍＬ／ｍｉｎにした以外は、実施例１と同様にして除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１５に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１６に示す。
【0207】
乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0208】
図１５の実施例１、実施例５、実施例８で、吸収液の循環量に対する乾燥水電解水素ガス１０５の露点を比較すると、吸収液の循環量が低いほど乾燥水電解水素ガス１０５の露点が下がるが、２ｍＬ／ｍｉｎ以下ではその低下量は少なく、５ｍＬ／ｍｉｎ以下ではほとんど低下しないと推測される。
【0209】
（実施例９）
乾燥水素の循環流量を５０ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１３に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
乾燥水素の循環流量を５０ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１３に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。実施例１と比較すると乾燥水電解水素ガス１０５の露点が高い事がわかる。
【0210】
また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１４に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0211】
（参考例１）
再生塔１０４に乾燥水素を流さない以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。すなわち、吸収液として、イオン液体のメチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェート（日本化学工業株式会社製、ヒシコーリンＰＸ－４ＭＰ）を用い、湿潤水電解水素ガス１０６を、加湿塔１０２で、温度１０℃、圧力０．３０ＭＰａＧの飽和水蒸気量分の水蒸気を含んだ状態にし、２Ｌ／ｍｉｎ、圧力０．３０ＭＰａＧで吸収塔３に供給した。吸収塔１０３は、吸収液の液量を５００ｍＬ、温度を２５℃、圧力を０．３０ＭＰａＧとした。
再生塔１０４に乾燥水素を流さない以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。すなわち、吸収液として、イオン液体のメチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェート（日本化学工業株式会社製、ヒシコーリンＰＸ－４ＭＰ）を用い、湿潤水電解水素ガス１０６を、加湿塔１０２で、温度１０℃、圧力０．３０ＭＰａＧの飽和水蒸気量分の水蒸気を含んだ状態にし、２Ｌ／ｍｉｎ、圧力０．３０ＭＰａＧで吸収塔３に供給した。吸収塔１０３は、吸収液の液量を５００ｍＬ、温度を２５℃、圧力を０．３０ＭＰａＧとした。
【0212】
再生塔１０４は、液量を５００ｍＬ、温度を６０℃とし、バルブ１２０を閉じて乾燥水素の循環流量を０ｍＬ／ｍｉｎにして、ドライ真空ポンプ１５６で－５０ｋＰａＧで吸引し、排気は、循環させずに排気口（不図示）から放出した。吸収液の循環量は５ｍＬ／ｍｉｎとして除湿試験を行った。静電容量式露点計１０７で測定した、乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図１３に示す。また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１４に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定したが、露点は、－９℃（常圧換算）から、約－１０℃程度に減少した。再生塔１０４を加熱しかつ減圧にすることで、リッチ吸収液１３７から水分が気化して除去されたと推測される。
【0213】
乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0214】
図１１及び図１３で実施例１、実施例３、実施例４、実施例９、参考例１を比較すると、再生塔１０４へのガス流量（水素ガスの循環流量）を変えても排気口から得られる乾燥水電解水素ガス１０５の総量は約２ｍＬ／ｍｉｎと変化しないが、水素ガスの循環流量が多いほど、吸収液中の水分量が減り、乾燥水電解水素ガス１０５の露点が低くなること、その低下割合は１００ｍＬ／ｍｉｎ以下で穏やかになり、循環流量３００ｍＬ／ｍｉｎ以下でより穏やかになる。循環流量５００ｍＬ／ｍｉｎ以下では、その低下量は少ないと推測される。
【0215】
（実施例１０）
再生塔１０４の圧力を１００ｋＰａＧに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図９に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。
再生塔１０４の圧力を１００ｋＰａＧに変えた以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点（常圧換算値）の経時変化を図９に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られていることがわかる。
【0216】
また、吸収塔１０３からサンプリングした、リッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量の経時変化を図１０に示す。乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表１に示す。
【0217】
図９の実施例１、実施例２、実施例１０で、再生塔１０４の圧力に対する乾燥水電解水素ガス１０５の露点を比較すると、圧力が低いほど乾燥水電解水素ガス１０５の露点が下がること、０ｋＰａＧ以下ではその低下量が少なく、－５０ＰａＧ以下では、その低下量がより少ないと推測される。
【0218】
【表1】
【0219】
（比較例１）
再生塔１０４に乾燥水素を流す代わりに、乾燥窒素を流し、ドライ真空ポンプ１５６から排出されたガスは循環させずに系外に排出した以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られた。
再生塔１０４に乾燥水素を流す代わりに、乾燥窒素を流し、ドライ真空ポンプ１５６から排出されたガスは循環させずに系外に排出した以外は実施例１と同様にして、除湿試験を行った。乾燥水電解水素ガス１０５の露点は、２０分程度で安定し、連続的に乾燥水電解水素ガス１０５が得られた。
【0220】
また、吸収塔１０３からサンプリングしたリッチ吸収液１３７と再生塔１０４からサンプリングしたリーン吸収液１３８の水分量を測定した。乾燥水電解水素ガス１０５の露点が安定した３０分後に、乾燥水電解水素ガス１０５の露点を鏡面式露点計１３１で測定して常圧換算値の露点を求めた。また、乾燥水電解水素ガス１０５をガスクロマトグラフ１３４で測定し、窒素濃度、酸素濃度を求めた。この乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を表２に示す。
【0221】
実施例１～実施例１０と比較例１とを比較すると、乾燥水電解水素ガス１０５中の窒素ガス濃度が、比較例１では約４８ｐｐｍであるのに対して、実施例１～実施例１０では、検出限界（４ｐｐｍ）以下であり、実施例１～実施例１０で得られる乾燥水電解水素ガス１０５は、高純度であることがわかる。
【0222】
（比較例２）
再生塔１０４に流す乾燥窒素の流量を５００ｍＬ／ｍｉｎ．から３００ｍＬ／ｍｉｎ．に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１と同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。
再生塔１０４に流す乾燥窒素の流量を５００ｍＬ／ｍｉｎ．から３００ｍＬ／ｍｉｎ．に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１と同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。
【0223】
（比較例３）
再生塔１０４に流す窒素の流量を５００ｍＬ／ｍｉｎ．から１００ｍＬ／ｍｉｎ．に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１とど同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。
再生塔１０４に流す窒素の流量を５００ｍＬ／ｍｉｎ．から１００ｍＬ／ｍｉｎ．に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１とど同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。
【0224】
（比較例４）
再生塔１０４の温度を６０℃から８０℃に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１と同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。なお、比較例４及び比較例５では、ガスクロマトグラフ１３４として、４９０マイクロＧＣ（アジレント・テクノロジー株式会社製）の代わりに、低濃度の測定が可能なＧＣ－２０１４（株式会社島津製作所製）を用いて測定した。
再生塔１０４の温度を６０℃から８０℃に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１と同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。なお、比較例４及び比較例５では、ガスクロマトグラフ１３４として、４９０マイクロＧＣ（アジレント・テクノロジー株式会社製）の代わりに、低濃度の測定が可能なＧＣ－２０１４（株式会社島津製作所製）を用いて測定した。
【0225】
（比較例５）
再生塔１０４の温度を６０℃から１００℃に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１と同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。
再生塔１０４の温度を６０℃から１００℃に変更した以外は、比較例１と同様にして、除湿試験を行った。また、比較例１と同様にして、乾燥水素ガスの露点（常圧換算値）、窒素濃度、酸素濃度、及び２４０分後のリッチ吸収液１３７とリーン吸収液１３８の水分量を測定した。結果を表２に示す。乾燥水電解水素ガス１０５中に窒素が混入していることがわかる。
【0226】
【表2】
【0227】
（実験例１に用いる管型反応器（１段））
実験例１では、図６に示す乾燥水電解水素ガス製造装置の吸収塔１０３の他の態様として管型の反応器による除湿試験を行う。実験例１に用いる管型の反応器（１段）について図２０を用いて、図６の吸収塔１０３（槽型反応器）と比較しながら説明する。
前述の実施例１に用いた吸収塔１０３では、図６に示すように、除湿は、吸収塔１０３に吸収液（５００ｍＬ）を貯留して、吸収塔１０３の底部から湿潤水電解水素ガス１１８（温度１０℃、圧力０．３０ＭＰａＧ）を２Ｌ／ｍｉｎでバブリングさせることで、湿潤水電解水素ガス１１８と吸収液１２６との接触させることにより行った。吸収塔１０３内では底部から吸収液１２６の気液面まで湿潤水電解水素ガス１１８の気泡が上昇し、その間に、湿潤水電解水素ガス１１８中の水分が吸収液１２６に移動する。液面では乾燥した水素ガス（乾燥水電解水素ガス１０５）が放出され、水分を吸収した吸収液１２６と気液分離される。吸収塔１０３の上部のガス相に一部、ガラスビーズ（アズワン株式会社製、型番：ＢＺ－４、球状、φ３．９６２～４．６９９ｍｍ）を設置して、吸収液をガラスビーズに滴下し、吸収液は、ガラスビーズの表面を経由して下部の液溜へと移動させた。
実験例１では、図６に示す乾燥水電解水素ガス製造装置の吸収塔１０３の他の態様として管型の反応器による除湿試験を行う。実験例１に用いる管型の反応器（１段）について図２０を用いて、図６の吸収塔１０３（槽型反応器）と比較しながら説明する。
前述の実施例１に用いた吸収塔１０３では、図６に示すように、除湿は、吸収塔１０３に吸収液（５００ｍＬ）を貯留して、吸収塔１０３の底部から湿潤水電解水素ガス１１８（温度１０℃、圧力０．３０ＭＰａＧ）を２Ｌ／ｍｉｎでバブリングさせることで、湿潤水電解水素ガス１１８と吸収液１２６との接触させることにより行った。吸収塔１０３内では底部から吸収液１２６の気液面まで湿潤水電解水素ガス１１８の気泡が上昇し、その間に、湿潤水電解水素ガス１１８中の水分が吸収液１２６に移動する。液面では乾燥した水素ガス（乾燥水電解水素ガス１０５）が放出され、水分を吸収した吸収液１２６と気液分離される。吸収塔１０３の上部のガス相に一部、ガラスビーズ（アズワン株式会社製、型番：ＢＺ－４、球状、φ３．９６２～４．６９９ｍｍ）を設置して、吸収液をガラスビーズに滴下し、吸収液は、ガラスビーズの表面を経由して下部の液溜へと移動させた。
【0228】
実験例１に用いる吸収塔の１段式管型反応器３０１は、図２０に示すように直管３０２（内径：１インチ（２．５４ｃｍ）、長さ：１００ｃｍ、材質：ＰＦＡ(四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体））の上端にＴ型管継手３０３を、下端にＴ型管継手３０４を接続し、上端のＴ型管継手３０３の枝管側に吸収液入口３０５を設け、下端のＴ型管継手３０４の母管側に吸収液出口３０６を設けてある。また、下端のＴ型管継手３０３の枝管側にガス吹込口３０７を設け、上端のＴ型管継手３０３の母管側にガス出口３０８を設けてある。図２０の１段式管型反応器３０１は、図６の吸収塔１０３の槽型反応器に比べて容積が小さく、水平断面の断面積が小さく、垂直方向の長さが長い。１段式管型反応器３０１内には、充填材を充填していない。
【0229】
１段式管型反応器３０１に吸収液３０９を所定量貯留し、１段式管型反応器３０１内の温度を温度計３１０で計測して、１段式管型反応器３０１の外周に設置した恒温槽（図不示）で所定の温度に調整する。水電解装置（図不示）で製造した水電解水素ガスを、実施例１と同様に加湿塔３１１で加温と加湿を行い所定の温度、圧力、湿度に調整した湿潤水電解水素ガス３１２とし、逆止弁３１３を経由して所定の流量でガス吹込口３０７から、１段式管型反応器３０１に吹き込む。湿潤水電解水素ガス３１２は、吸収液３０９中を上昇して水分量が減少し、ガス出口３０８をから乾燥水電解水素ガス３１４として抜き出し、排気口３１５から排出する。乾燥水電解水素ガス３１４は、露点計（図不示）で露点を経時的に測定した。
【0230】
本測定では、吸収塔の性能を試験するため、再生塔を用いる代わりにリーン吸収液３１６として市販の乾燥したトリエチレングリコール（ＴＥＧ、水分含有量２００ｐｐｍ以下）をリーン吸収液容器３１７に貯め、送液ポンプ３１８で圧送して、三方弁３１９、二方弁３２０、逆止弁３２１を経由して吸収液入口３０５から１段式管型反応器３０１に導入する。リーン吸収液３１６の水分量はサンプリング部３２２でサンプリングした試料を測定して求める。
【0231】
リーン吸収液３１６は、１段式管型反応器３０１中の吸収液３０９を下方に押し出す。１段式管型反応器３０１中でリーン吸収液３１６と湿潤水電解水素ガス３１２とが接触してリーン吸収液３１６中の水分濃度が上昇し、湿潤水電解水素ガス３１２中の水分濃度が降下する。１段式管型反応器３０１中で水分濃度が最も高い状態の吸収液３０９が、吸収液出口３０６からリッチ吸収液３２３として排出される。吸収液出口３０６の位置は、ガス吹込口３０７から導入する湿潤水電解水素ガス３１２が下方に向かって同伴しない程度にガス吹込口３０７より下方に設置されている。吸収液出口３０６から排出されたリッチ吸収液３２３の水分量は、二方バルブ３２４、ニードルバルブ３２５を経由してサンプリング部３２６でサンプリングした試料を測定して求めた。また、リッチ吸収液３２３は、二方バルブ３２７、流量調節バルブ３２８、流量調節バルブ３２９、微小流量計３３０を経由してリッチ吸収液容器３３１に貯留する。流量調節バルブ３２８および流量調節バルブ３２９の２段階で流量を微小に調節する。
【0232】
（実験例１：管型反応器（１段）による除湿試験（充填材なし））
湿潤水電解水素ガス３１２を、流量：２Ｌ／ｍｉｎ、加湿塔温度：１０℃、加湿塔圧力：０．３０ＭＰａＧとし、吸収液３０９としてＴＥＧを用い、リーン吸収液３１６として水分量１５８ｐｐｍのＴＥＧを、１段式管型反応器３０１に流量：１ｍＬ／ｍｉｎで供給し、吸収塔温度：２０℃、吸収塔圧力：０．３０ＭＰａＧの条件で乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２２および図２３に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
湿潤水電解水素ガス３１２を、流量：２Ｌ／ｍｉｎ、加湿塔温度：１０℃、加湿塔圧力：０．３０ＭＰａＧとし、吸収液３０９としてＴＥＧを用い、リーン吸収液３１６として水分量１５８ｐｐｍのＴＥＧを、１段式管型反応器３０１に流量：１ｍＬ／ｍｉｎで供給し、吸収塔温度：２０℃、吸収塔圧力：０．３０ＭＰａＧの条件で乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２２および図２３に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
【0233】
（実験例２に用いる管型反応器（２段））
実験例２では、図６に示す乾燥水電解水素ガス製造装置の吸収塔１０３の他の態様として２段の管型の反応器による除湿試験を行う。実験例２に用いる管型の反応器（２段）について図２１を用いて説明する。
実験例２では、図６に示す乾燥水電解水素ガス製造装置の吸収塔１０３の他の態様として２段の管型の反応器による除湿試験を行う。実験例２に用いる管型の反応器（２段）について図２１を用いて説明する。
【0234】
２段式管型反応器４０１は、図２１に示すように、第１管型反応器４０２と第２管型反応器４０３とが直列に連結されている。
【0235】
第１管型反応器４０２は、直管４０４（内径：１インチ（２．５４ｃｍ）、長さ：１００ｃｍ、材質：ＰＦＡ）の上端にＴ型管継手４０５を接続し、下端にＴ型管継手４０６を接続し、上端のＴ型管継手４０５の枝管側に第１吸収液入口４０７を設け、下端のＴ型管継手４０６の母管側に第１吸収液出口４０８を設けてある。また、下端のＴ型管継手４０６の枝管側に第１ガス吹込口４０９を設け、上端のＴ型管継手の母管側に第１ガス出口４１０を設けてある。また、上端のＴ型管継手４０５の母管側から温度計４１１の熱電対が差し込まれており、第１管型反応器４０２内の温度を測定する。
【0236】
第２管型反応器４０３は、直管４１２（内径：１インチ（２．５４ｃｍ）、長さ：１００ｃｍ、材質：ＰＦＡ）の下端にＴ型管継手４１３を接続し、更にＴ型管継手４１３の母管側にＴ型管継手４１４を直列に接続し、Ｔ型管継手４１４の母管側から細管４１５を直管４１２の中間まで通して第２吸収液入口４１６を設け、Ｔ型管継手４１４の枝管側に第２吸収液出口４１７を設けてある。また、Ｔ型管継手４１３の枝管側に第２ガス吹込口４１８を設け、直管４１２の上端に第２ガス出口４１９を設けてある。また、直管４１２の上端から温度計４２０の熱電対が差し込まれており、第２管型反応器４０３内の温度を測定する。
【0237】
第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８は第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６と連結され、第２管型反応器４０３の第２ガス出口４１９は第１管型反応器４０２の第１ガス吹込口４０９と連結されている。第１吸収液出口４０８は第２吸収液入口４１６より低い位置に配置されている。また、第２ガス出口４１９は、第１ガス出口４１０より低く、第１ガス吹込口４０９より高い位置に配置されている。
【0238】
第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３は、それぞれ図２０の１段式管型反応器３０１と同様に、図６の吸収塔１０３（槽型反応器）に比べて容積が小さく、水平断面の断面積が小さく、垂直方向の長さが長い。第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３内には、充填材を充填していない。
【0239】
第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３に吸収液４２１を所定量貯留し、第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３内の温度は、それぞれ温度計４１１および温度計４２０で計測して、第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３の外周に設置した恒温槽（図不示）で所定の温度に調整する。水電解装置（図不示）で製造した水電解水素ガスを、実施例１と同様に加湿塔４２２を経由して加湿して所定の温度、圧力、湿度に調整した湿潤水電解水素ガス４２３とし、逆止弁４２４を経由して、所定の流量で、第１ガス吹込口４０９から、第２管型反応器４０３に吹き込む。湿潤水電解水素ガス４２３は、第２管型反応器４０３内の吸収液４２１中を上昇して水分量が減少し、第２ガス出口４１９から第１ガス吹込口４０９へ移動して第１管型反応器４０２に吹き込まれ、第１管型反応器４０２内の吸収液４２１中を上昇して更に水分量が減少し、第１ガス出口４１０から、乾燥水電解水素ガス４２５として抜き出し、排気口４２６から排出する。乾燥水電解水素ガス４２５は、露点計（図不示）で露点を経時的に測定する。
【0240】
本試験では、実験例１と同様に、吸収塔の性能を試験するため、再生塔を用いる代わりに、吸収液４２１としてＴＥＧを用い、市販の乾燥したＴＥＧ（水分含有量２００ｐｐｍ以下）をリーン吸収液容器４２８に貯め、送液ポンプ４２９で圧送して、三方弁４３０、二方弁４３１、逆止弁４３２を経由して第１吸収液入口４０７から第１管型反応器４０２に導入する。リーン吸収液４２７の水分量は、サンプリング部４３３でサンプリングした試料を測定することにより行う。
【0241】
リーン吸収液４２７は、第１管型反応器４０２中の吸収液４２１を下方に押し出し、吸収液４２１は、第１吸収液出口４０８から第２吸収液入口４１６に移動し、第２管型反応器４０３に導入される。第１吸収液出口４０８より第２吸収液入口４１６が低位置にあるので、第１吸収液出口４０８と第２吸収液入口４１６の間にポンプを設けなくても第１管型反応器４０２から第２管型反応器４０３に吸収液４２１を送ることができる。第１吸収液出口４０８と第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１の水分量は、二方バルブ４３４、ニードルバルブ４３５を経由してサンプリング部４３６でサンプリングした試料を測定することにより行う。第２吸収液入口４１２から第２管型反応器４０３に導入された吸収液４２１は、第２管型反応器４０３中の吸収液４２１を下方に押し出し、第２吸収液出口４１７からリッチ吸収液４３７として排出される。リッチ吸収液４３７は、二方バルブ４３８、流量調節バルブ４３９、流量調節バルブ４４０、微小流量計４４１を経由してリッチ吸収液容器４４２に貯留する。流量調節バルブ４３９および流量調節バルブ４４０の２段階で流量を微小に調節する。リッチ吸収液４３７の水分量は、ニードルバルブ４４３を経由してサンプリング部４４４でサンプリングした試料を測定して求めた。
【0242】
（実験例２：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材なし））
湿潤水電解水素ガス４２３を、流量：２Ｌ／ｍｉｎ、加湿塔温度：１０℃、加湿塔圧力：０．３０ＭＰａＧとし、吸収液４２１としてＴＥＧを用い、リーン吸収液４２７として水分量１８２ｐｐｍのＴＥＧを、２段式管型反応器４０１に流量：１ｍＬ／ｍｉｎで供給し、吸収塔温度：２０℃、吸収塔圧力：０．３０ＭＰａＧの条件で乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２３および図２４に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
湿潤水電解水素ガス４２３を、流量：２Ｌ／ｍｉｎ、加湿塔温度：１０℃、加湿塔圧力：０．３０ＭＰａＧとし、吸収液４２１としてＴＥＧを用い、リーン吸収液４２７として水分量１８２ｐｐｍのＴＥＧを、２段式管型反応器４０１に流量：１ｍＬ／ｍｉｎで供給し、吸収塔温度：２０℃、吸収塔圧力：０．３０ＭＰａＧの条件で乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２３および図２４に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0243】
吸収塔の段数について実験例１と実験例２を比較すると図２４からわかるように、充填材が無い場合、吸収塔を１段から２段にすることで、除湿水素の露点が約－５１℃から約－６１℃と大幅（約１０℃）に下がった。
【0244】
（実験例３：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例２で用いた２段式管型反応器４０１では、第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３内に充填材を充填していないが、実験例３では、第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３内に充填材としてラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を充填した。
湿潤水電解水素ガス４２３を、流量：２Ｌ／ｍｉｎ、加湿塔温度：１０℃、加湿塔圧力：０．３０ＭＰａＧとし、吸収液４２１としてＴＥＧを用い、リーン吸収液４２７として水分量１４０ｐｐｍのＴＥＧを、２段式管型反応器４０１に流量：１ｍＬ／ｍｉｎで供給し、吸収塔温度：２０℃、吸収塔圧力：０．３０ＭＰａＧの条件で乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２３、図２５、図２９に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例２で用いた２段式管型反応器４０１では、第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３内に充填材を充填していないが、実験例３では、第１管型反応器４０２および第２管型反応器４０３内に充填材としてラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を充填した。
湿潤水電解水素ガス４２３を、流量：２Ｌ／ｍｉｎ、加湿塔温度：１０℃、加湿塔圧力：０．３０ＭＰａＧとし、吸収液４２１としてＴＥＧを用い、リーン吸収液４２７として水分量１４０ｐｐｍのＴＥＧを、２段式管型反応器４０１に流量：１ｍＬ／ｍｉｎで供給し、吸収塔温度：２０℃、吸収塔圧力：０．３０ＭＰａＧの条件で乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２３、図２５、図２９に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0245】
ラッシリングの充填の有無について実験例２と実験例３を比較すると図２３からわかるように、吸収塔が２段の場合、吸収塔にラッシリングを充填しても、除湿水素の露点は、約－６１℃から約－６２℃と、ほとんど変化しなかった。
【0246】
（実験例４：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、吸収液流量を０．５Ｌ／ｍｉｎとした以外は、実験例３と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２９に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、吸収液流量を０．５Ｌ／ｍｉｎとした以外は、実験例３と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２９に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0247】
（実験例５：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、吸収液流量を２ｍＬ／ｍｉｎで供給した以外は、実験例３と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２９に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、吸収液流量を２ｍＬ／ｍｉｎで供給した以外は、実験例３と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２９に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0248】
（実験例６：管型反応器（１段）による除湿試験（充填材あり））
実験例１で用いた１段式管型反応器３０１内には、充填材を充填していないが、実験例６では１段式管型反応器３０１内にラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を充填した。ラッシリングを用いた以外は、実験例１と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２２および図２５に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
実験例１で用いた１段式管型反応器３０１内には、充填材を充填していないが、実験例６では１段式管型反応器３０１内にラッシリング（東京硝子機器株式会社製、商品名：ラッシリング、型式：ＦＣ－６、形状：円筒状、φ６×６ｍｍ）を充填した。ラッシリングを用いた以外は、実験例１と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２２および図２５に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
【0249】
ラッシリングの充填の有無について実験例１と実験例６を比較すると図２２からわかるように、吸収塔が１段の場合、吸収塔にラッシリングを充填することで、除湿水素の露点が、約－５１℃から約－６０℃と、大幅（約１０℃）に低下した。
【0250】
吸収塔の段数について実験例６と実験例３を比較すると図２５からわかるように、ラッシリングを充填した場合は、吸収塔を１段から２段にしても、除湿水素の露点は、約－６０℃から約－６２℃と、ほぼ等しかった。
【0251】
（実験例７：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、リーン吸収液４２７を流量：０．３ｍＬ／ｍｉｎで供給した以外は、実験例３と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２９、図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、リーン吸収液４２７を流量：０．３ｍＬ／ｍｉｎで供給した以外は、実験例３と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図２９、図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0252】
吸収液流量について実験例５（２．０ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例３（１．０ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例４（０．５ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例７（０．３ｍＬ／ｍｉｎ）を比較すると、図２９からわかるように吸収塔が２段の場合では、吸収液流量を０．３～２．０ｍＬ／ｍｉｎの範囲で変化させても、約－６２℃～約－６１℃と、除湿水素の露点はほとんど変化しなかった。
【0253】
吸収液流量について実験例５（２．０ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例３（１．０ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例４（０．５ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例７（０．３ｍＬ／ｍｉｎ）を比較すると吸収塔が２段の場合では、吸収液流量を０．３～２．０ｍＬ／ｍｉｎの範囲で変化させても、約－６２℃～約－６１℃と、除湿水素の露点はほとんど変化しなかった。
【0254】
（実験例８：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の流量を３Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例７と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の流量を３Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例７と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0255】
（実験例９：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の流量を４Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例７と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の流量を４Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例７と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0256】
（実験例１０：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の流量を５Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例７と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の流量を５Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例７と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0257】
湿潤水電解水素ガス流量について実験例７（２Ｌ／ｍｉｎ）、実験例８（３Ｌ／ｍｉｎ）、実験例９（４Ｌ／ｍｉｎ）、実験例１０（５Ｌ／ｍｉｎ）を比較すると、図３０からわかるように、吸収塔が２段の場合は、水素流量を２Ｌ／ｍｉｎ～５Ｌ／ｍｉｎの範囲で変化させても、除湿水素の露点はほとんど変化しなかった。
【0258】
（実験例１１：管型反応器（１段）による除湿試験（充填材あり））
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を０．３ｍＬ／ｍｉｎで供給し、湿潤水電解水素ガス流量を５Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例６と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２６および図２８に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を０．３ｍＬ／ｍｉｎで供給し、湿潤水電解水素ガス流量を５Ｌ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例６と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２６および図２８に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
【0259】
（実験例１２：管型反応器（１段）による除湿試験（充填材あり））
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を０．５ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例１１と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２８に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を０．５ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例１１と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２８に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
【0260】
（実験例１３：管型反応器（１段）による除湿試験（充填材あり））
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を１．０ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例１１と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２８に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を１．０ｍＬ／ｍｉｎに変えた以外は、実験例１１と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２８に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
【0261】
吸収液流量について実験例１１（０．３ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例１２（０．５ｍＬ／ｍｉｎ）、実験例１３（１．０ｍＬ／ｍｉｎ）を比較すると図２８からわかるように、吸収塔が１段の場合は、吸収液流量が増大すると除湿水素の露点が低くなる傾向が確認できた。
【0262】
（実験例１４：管型反応器（２段）による除湿試験（充填材あり））
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の圧力を調整して吸収塔圧力を０．６０ＭＰａＧに変えた以外は、実験例１０と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
実験例３で用いた２段式管型反応器４０１を用いて、湿潤水電解水素ガス４２３の圧力を調整して吸収塔圧力を０．６０ＭＰａＧに変えた以外は、実験例１０と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス４２５の露点（常圧換算値）の経時変化を図３０に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液４２７（サンプリング部４３３）、第１管型反応器４０２の第１吸収液出口４０８と第２管型反応器４０３の第２吸収液入口４１６との間の吸収液４２１（サンプリング部４３６）、リッチ吸収液４３７（サンプリング部４４４）の水分量を表３に示す。
【0263】
吸収塔圧力について実験例１０（０．３ＭＰａＧ）、実験例１４（０．６０ＭＰａＧ）を比較すると図３１からわかるように、吸収塔が２段の場合は、圧力を０．３０ＭＰａＧから０．６０ＭＰａＧに上げることで、除湿水素の露点はわずかに（約２℃）低下した。
【0264】
（実験例１５：管型反応器（１段）による除湿試験（充填材あり））
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を０．３ｍＬ／ｍｉｎで供給し、湿潤水電解水素ガス流量を５Ｌ／ｍｉｎに変え、湿潤水電解水素ガス３１２の圧力を調整して吸収塔圧力を０．６０ＭＰａＧに変えた以外は、実験例６と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２７に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
実験例６で用いた１段式管型反応器３０１を用い、リーン吸収液４２７の流量を０．３ｍＬ／ｍｉｎで供給し、湿潤水電解水素ガス流量を５Ｌ／ｍｉｎに変え、湿潤水電解水素ガス３１２の圧力を調整して吸収塔圧力を０．６０ＭＰａＧに変えた以外は、実験例６と同様にして乾燥試験を行った。乾燥水電解水素ガス３１４の露点（常圧換算値）の経時変化を図２７に示す。また、２４０分経過後のリーン吸収液３１６（サンプリング部３２２）、リッチ吸収液３２３（サンプリング部３２６）の水分量を表３に示す。
【0265】
管型反応器の段数について、吸収液流量：０．３ｍＬ／ｍｉｎ、水素流量：５Ｌ／ｍｉｎ、吸収塔圧力：０．３ＭＰａＧの条件で、実験例１１（１段）と実験例１０（２段）を比較すると図２６からわかるように、吸収塔を１段から２段にすることで除湿水素の露点が７℃程度下がった。また、管型反応器の段数について、吸収液流量：０．３ｍＬ／ｍｉｎ、水素流量：５Ｌ／ｍｉｎ、吸収塔圧力：０．６ＭＰａＧの条件で、実験例１５（１段）と実験例１４（２段）を比較すると図２７からわかるように、吸収塔を１段から２段にすることで除湿水素の露点が６℃程度下がった。
【表3】
【0266】
以上の実験例１から実験例１５の結果以下のことがわかった。
１）段数が多く、ラッシリングがある方が、より低い露点の精製水素を得られた。２）吸収塔１段では吸収液流量が多い程精製水素の露点が低くなる傾向が見られたが、吸収塔２段では、吸収液流量を０．３～２．０ｍＬ／ｍｉｎで変化させても、精製水素の露点にほとんど影響が見られなかった。３）吸収塔２段では水素流量を２～５Ｌ／ｍｉｎで変化させても、除湿水素の露点はほとんど変化しなかった。４）吸収塔２段では、圧力を０．３０ＭＰａＧから０．６０ＭＰａＧに上げることで、除湿水素の露点はわずかに（約２℃）低下した。
１）段数が多く、ラッシリングがある方が、より低い露点の精製水素を得られた。２）吸収塔１段では吸収液流量が多い程精製水素の露点が低くなる傾向が見られたが、吸収塔２段では、吸収液流量を０．３～２．０ｍＬ／ｍｉｎで変化させても、精製水素の露点にほとんど影響が見られなかった。３）吸収塔２段では水素流量を２～５Ｌ／ｍｉｎで変化させても、除湿水素の露点はほとんど変化しなかった。４）吸収塔２段では、圧力を０．３０ＭＰａＧから０．６０ＭＰａＧに上げることで、除湿水素の露点はわずかに（約２℃）低下した。
【0267】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【0268】
１：水電解装置、２：湿潤水電解水素ガス、３：吸収塔、４：吸収液、５：背圧弁、６：乾燥水電解水素ガス、７：トラップ、８：露点計、９：排気口、１０：リッチ吸収液、１１：流量計、１２：流量調節用バルブ、１３：再生塔、１４：乾燥水素ボンベ、１５：流量計、１６：再生用乾燥水素ガス、１７：リーン吸収液、１８：送液ポンプ、１９：湿潤水素ガス、２０：排気口、２１：真空ポンプ、２２：Ｔ字コネクター、２３：コンプレッサ、
１０１：水電解装置、１０２：加湿塔、１０３：吸収塔、１０４：再生塔、１０５：乾燥水電解水素ガス、１０６：湿潤水電解水素ガス、１０７：静電容量式露点計、１０８：除湿装置、１０９：バルブ、１１０：バルブ、１１１：バルブ、１１２：バルブ、１１３：マスフローコントローラー、１１４：三方弁、１１５：三方弁、１１６：三方弁、１１７：三方弁、１１８：湿潤水電解水素ガス、１１９：マスフローコントローラー、１２０：バルブ、１２１：逆止弁、１２２：保温装置、１２３：背圧弁、１２４：温度計、１２５：圧力計、１２６：吸収液、１２７：保温装置、１２８：温度計、１２９：圧力計、１３０：液面計、１３１：鏡面式露点計、１３２：マスフローメーター、１３３：排気口、１３４：ガスクロマトグラフ、１３５：トラップ、１３６：フィルター、１３７：リッチ吸収液、１３８：リーン吸収液、１３９：ニードルバルブ、１４０：流量計、１４１：送液ポンプ、１４２：温度計、１４３：圧力計、１４４：液面計、１４５：再生用乾燥水素ガス、１４６：分岐点、１４７：マスフローコントローラー、１４８：背圧弁、１４９：圧力計、１５０：圧力計、１５１：保温装置、１５２：湿潤水素ガス、１５３：フィルター、１５４：静電容量式露点計、１５５：ニードルバルブ、１５６：ドライ真空ポンプ、１５７：圧力計、１５８：コンプレッサ、１５９：逆止弁、１６０：バッファータンク、１６１：フィルター、１６２：背圧弁、１６３：圧力計、１６４：マスフローメーター、１６５：静電容量式露点計、１６６：逆止弁、１６７：圧力計、
２００：槽型反応器、２０１：吸収液入口、２０２：吸収液出口、２０３：ガス吹込口、２０４：ガス抜出口、２０６：リッチ吸収液、２０７：リーン吸収液、２１０：吸収液、２１１：液面、２１２：湿潤水電解水素ガス、２１３：乾燥水電解水素ガス、２２０：管型反応器、２３０：２段式反応器、２４０：第１管型反応器、２４１：第１吸収液入口、２４２：第１吸収液出口、２４３：第１ガス吹込口、２４４：第１ガス抜出口、２４５：液面、２５０：第２管型反応器、２５１：第２吸収液入口、２５２：第２吸収液出口、２５３：第２ガス吹込口、２５４：第２ガス抜出口、２５５：液面、
３０１：１段式管型反応器、３０２：直管、３０３：Ｔ型管継手、３０４：Ｔ型管継手、３０５：吸収液入口、３０６：吸収液出口、３０７：ガス吹込口、３０８：ガス出口、３０９：吸収液、３１０：温度計、３１１：加湿塔、３１２：湿潤水電解水素ガス、３１３：逆止弁、３１４：乾燥水電解水素ガス、３１５：排気口、３１６：リーン吸収液、３１７：リーン吸収液容器、３１８：送液ポンプ、３１９：三方弁、３２０：二方弁、３２１：逆止弁、３２２：サンプリング部、３２３：リッチ吸収液、３２４：二方バルブ、３２５：ニードルバルブ、３２６：サンプリング部、３２７：二方バルブ、３２８：流量調節バルブ、３２９：流量調節バルブ、３３０：微小流量計、３３１：リッチ吸収液容器、
４０１：２段式管型反応器、４０２：第１管型反応器、４０３：第２管型反応器、４０４：直管、４０５：Ｔ型管継手、４０６：Ｔ型管継手、４０７：第１吸収液入口、４０８：第１吸収液出口、４０９：第１ガス吹込口、４１０：第１ガス出口、４１１：温度計、４１２：直管、４１３：Ｔ型管継手、４１４：Ｔ型管継手、４１５：細管、４１６：第２吸収液入口、４１７：第２吸収液出口、４１８：第２ガス吹込口、４１９：第２ガス出口、４２０：温度計、４２１：吸収液、４２２：加湿塔、４２３：湿潤水電解水素ガス、４２４：逆止弁、４２５：乾燥水電解水素ガス、４２６：排気口、４２７：リーン吸収液、４２８：リーン吸収液容器、４２９：送液ポンプ、４３０：三方弁、４３１：二方弁、４３２：逆止弁、４３３：サンプリング部、４３４：二方バルブ、４３５：ニードルバルブ、４３６：サンプリング部、４３７：リッチ吸収液、４３８：二方バルブ、４３９：流量調節バルブ、４４０：流量調節バルブ、４４１：微小流量計、４４２：リッチ吸収液容器、４４３：ニードルバルブ、４４４：サンプリング部
１０１：水電解装置、１０２：加湿塔、１０３：吸収塔、１０４：再生塔、１０５：乾燥水電解水素ガス、１０６：湿潤水電解水素ガス、１０７：静電容量式露点計、１０８：除湿装置、１０９：バルブ、１１０：バルブ、１１１：バルブ、１１２：バルブ、１１３：マスフローコントローラー、１１４：三方弁、１１５：三方弁、１１６：三方弁、１１７：三方弁、１１８：湿潤水電解水素ガス、１１９：マスフローコントローラー、１２０：バルブ、１２１：逆止弁、１２２：保温装置、１２３：背圧弁、１２４：温度計、１２５：圧力計、１２６：吸収液、１２７：保温装置、１２８：温度計、１２９：圧力計、１３０：液面計、１３１：鏡面式露点計、１３２：マスフローメーター、１３３：排気口、１３４：ガスクロマトグラフ、１３５：トラップ、１３６：フィルター、１３７：リッチ吸収液、１３８：リーン吸収液、１３９：ニードルバルブ、１４０：流量計、１４１：送液ポンプ、１４２：温度計、１４３：圧力計、１４４：液面計、１４５：再生用乾燥水素ガス、１４６：分岐点、１４７：マスフローコントローラー、１４８：背圧弁、１４９：圧力計、１５０：圧力計、１５１：保温装置、１５２：湿潤水素ガス、１５３：フィルター、１５４：静電容量式露点計、１５５：ニードルバルブ、１５６：ドライ真空ポンプ、１５７：圧力計、１５８：コンプレッサ、１５９：逆止弁、１６０：バッファータンク、１６１：フィルター、１６２：背圧弁、１６３：圧力計、１６４：マスフローメーター、１６５：静電容量式露点計、１６６：逆止弁、１６７：圧力計、
２００：槽型反応器、２０１：吸収液入口、２０２：吸収液出口、２０３：ガス吹込口、２０４：ガス抜出口、２０６：リッチ吸収液、２０７：リーン吸収液、２１０：吸収液、２１１：液面、２１２：湿潤水電解水素ガス、２１３：乾燥水電解水素ガス、２２０：管型反応器、２３０：２段式反応器、２４０：第１管型反応器、２４１：第１吸収液入口、２４２：第１吸収液出口、２４３：第１ガス吹込口、２４４：第１ガス抜出口、２４５：液面、２５０：第２管型反応器、２５１：第２吸収液入口、２５２：第２吸収液出口、２５３：第２ガス吹込口、２５４：第２ガス抜出口、２５５：液面、
３０１：１段式管型反応器、３０２：直管、３０３：Ｔ型管継手、３０４：Ｔ型管継手、３０５：吸収液入口、３０６：吸収液出口、３０７：ガス吹込口、３０８：ガス出口、３０９：吸収液、３１０：温度計、３１１：加湿塔、３１２：湿潤水電解水素ガス、３１３：逆止弁、３１４：乾燥水電解水素ガス、３１５：排気口、３１６：リーン吸収液、３１７：リーン吸収液容器、３１８：送液ポンプ、３１９：三方弁、３２０：二方弁、３２１：逆止弁、３２２：サンプリング部、３２３：リッチ吸収液、３２４：二方バルブ、３２５：ニードルバルブ、３２６：サンプリング部、３２７：二方バルブ、３２８：流量調節バルブ、３２９：流量調節バルブ、３３０：微小流量計、３３１：リッチ吸収液容器、
４０１：２段式管型反応器、４０２：第１管型反応器、４０３：第２管型反応器、４０４：直管、４０５：Ｔ型管継手、４０６：Ｔ型管継手、４０７：第１吸収液入口、４０８：第１吸収液出口、４０９：第１ガス吹込口、４１０：第１ガス出口、４１１：温度計、４１２：直管、４１３：Ｔ型管継手、４１４：Ｔ型管継手、４１５：細管、４１６：第２吸収液入口、４１７：第２吸収液出口、４１８：第２ガス吹込口、４１９：第２ガス出口、４２０：温度計、４２１：吸収液、４２２：加湿塔、４２３：湿潤水電解水素ガス、４２４：逆止弁、４２５：乾燥水電解水素ガス、４２６：排気口、４２７：リーン吸収液、４２８：リーン吸収液容器、４２９：送液ポンプ、４３０：三方弁、４３１：二方弁、４３２：逆止弁、４３３：サンプリング部、４３４：二方バルブ、４３５：ニードルバルブ、４３６：サンプリング部、４３７：リッチ吸収液、４３８：二方バルブ、４３９：流量調節バルブ、４４０：流量調節バルブ、４４１：微小流量計、４４２：リッチ吸収液容器、４４３：ニードルバルブ、４４４：サンプリング部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
