一種采用膜分離氫氣的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氫分離膜裝置，所述的一種采用膜分離氫氣的裝置能使氫氣從含有氫氣的混合氣體中分離出來。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近些年來的全球變暖等環(huán)境問題備受關(guān)注，對環(huán)境負影響小的產(chǎn)品研究和開發(fā)也越來越被重視。這些如氫氣以及氫燃料電池等能源開始被使用。下文中描述了將氫氣從含氫氣的氣體體中分離的技術(shù)，更具體地說，是一種具有管狀鈀合金膜的氫氣提純裝置。氫氣通過如甲烷在水蒸汽中反應(yīng)(見公式(I))生成，一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)時也能產(chǎn)生氫氣(見公式(2))。
[0003](I) CH4+ H20 — C0+3H2
(2)CO + H20 — C02+H2
但通過上述產(chǎn)生氫氣的方法中可以看出，生成后的氫氣在混合氣體中，這些混合氣體包括二氧化碳、甲烷和水蒸氣。雖然根據(jù)原料組成和反應(yīng)條件的類型不同，但混合氣體中氫氣大約會占總體積70%，二氧化碳在其中的濃度約占總體積的30%。
[0004]本發(fā)明目的在于解決混合氣體中氫氣提純的問題，采用一種采用膜分離氫氣的裝置將氫氣從混合氣體中分離出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中不足，提供了一種氫氣分離設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明的一種采用膜分離氫氣的裝置，使用者可以從待處理氣體中分離出高純氫氣并且具有含較好的制氫效率。為達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種采用膜分離氫氣的裝置，所述的氫氣分離裝置包括管狀氫氣分離膜、外殼、嵌入件、混合氣體進氣管、濾后氣體排出管、氫氣排出管，所述外殼底部安裝有混合氣體進氣管和濾后氣體排出管，所述混合氣體進氣管直接延伸至外殼內(nèi)部，所述外殼頂部安裝有氫氣排出管，所述外殼內(nèi)部設(shè)置有氫氣分離膜，所述氫氣分離膜上端與封板、下端用底板密封連接，所述的氫氣分離膜與外殼之間間距為1mm — 20mm，所述的氫氣分離膜采用銅鈀合金制作而成，所述底板與混合氣體進氣管之間設(shè)置有濾后氣體排出道，所述濾后氣體排出道與濾后氣體排出管貫通。
[0006]優(yōu)選是，所述的氫氣分離膜厚度為3 μ m。
[0007]優(yōu)選是，所述的嵌入件、外殼、底板和封板均采用鉻鎳鐵合金制作。
[0008]本發(fā)明具有如下的優(yōu)點:根據(jù)本發(fā)明的一種采用膜分離氫氣的裝置，使用者可以從待處理氣體中分離出高純氫氣并且具有含較好的制氫效率。
[0009]【附圖說明】
[0010]圖1是本氫氣分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]其中，1、氫氣分離膜；la、氫氣分離膜內(nèi)表面；lb、氫氣分離膜外表面；2、封板；3、底板；4、氫氣排出管；5、外殼；6、混合氣體通道；7、濾后氣體排出道；8、嵌入件；8a、嵌入件內(nèi)壁；8b、嵌入件外壁；8c、嵌入件頂壁；8d、嵌入件底壁；8e、通孔；9、濾后氣體排出管；10、
混合氣體進氣管。
【具體實施方式】
[0012]下面以附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0013]圖1所示一種采用膜分離氫氣的裝置，所述的氫氣分離裝置包括管狀氫氣分離膜1、外殼5、嵌入件8、混合氣體進氣管10、濾后氣體排出管9、氫氣排出管4，所述外殼5底部安裝有混合氣體進氣管10和濾后氣體排出管9，所述混合氣體進氣管10直接延伸至外殼5內(nèi)部，所述外殼5頂部安裝有氫氣排出管4，所述外殼5內(nèi)部設(shè)置有氫氣分離膜1，所述氫氣分離膜I上端與封板2、下端用底板3密封連接，所述的氫氣分離膜與外殼之間間距為1mm一20mm,所述的氫氣分離膜I采用銅鈀合金制作而成，所述底板3與混合氣體進氣管10之間設(shè)置有濾后氣體排出道7，所述濾后氣體排出道7與濾后氣體排出管9貫通。
[0014]優(yōu)選是，所述的氫氣分離膜I厚度為3 μπι。
[0015]優(yōu)選是，所述的嵌入件8、外殼5、底板3和封板2均采用鉻鎳鐵合金制作。
[0016]氫氣分離膜I具有選擇性透過氫氣分子的性能。這種氫氣分離膜的可選擇滲透性是由于氫氣分離膜的內(nèi)表面Ia的氫氣分子在2000 °C到
6000°C的溫度下分散成了氫原子，氫原子在移動到氫氣分離膜外表面Ib時受到由于氫氣分離膜I內(nèi)外表面壓力不同而在氫氣分離膜外表面Ib產(chǎn)生的驅(qū)動力，氫原子與其他氫原子在氫氣分離膜I的外表面Ib結(jié)合并在氫氣分離膜的外表面生成氫氣。
[0017]外殼5中氫氣分離膜I為致密薄膜，并通過所述的薄膜使待處理的混合氣體分離出氫氣。
[0018]使用時，混合氣體通過混合氣體進氣管10進入，混合氣體在氫氣分離膜I內(nèi)部流動，由于氫氣在高溫下形成氫原子，且氫氣分離膜內(nèi)外表面之間有壓力差促使氫氣通過氫氣分離膜進入到外殼與氫氣分離膜之間的空腔內(nèi)，由于氫氣分離膜的選擇性，致使其它氣體沿著通道穿過通孔進入到濾后氣體排出道，再通過濾后氣體排出管排出，而過濾后的氫氣則通過氫氣排出管排出。
【主權(quán)項】
1.一種采用膜分離氫氣的裝置，其特征在于:所述的氫氣分離裝置包括管狀氫氣分離膜、外殼、嵌入件、混合氣體進氣管、濾后氣體排出管、氫氣排出管，所述外殼底部安裝有混合氣體進氣管和濾后氣體排出管，所述混合氣體進氣管直接延伸至外殼內(nèi)部，所述外殼頂部安裝有氫氣排出管，所述外殼內(nèi)部設(shè)置有氫氣分離膜，所述氫氣分離膜上端與封板、下端用底板密封連接，所述的氫氣分離膜與外殼之間間距為1mm— 20mm,所述的氫氣分離膜米用銅鈀合金制作而成，所述底板與混合氣體進氣管之間設(shè)置有濾后氣體排出道，所述濾后氣體排出道與濾后氣體排出管貫通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用膜分離氫氣的裝置，其特征在于，所述的氫氣分離膜厚度為3 μ m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用膜分離氫氣的裝置，其特征在于，所述的嵌入件、夕卜殼、底板和封板均采用鉻鎳鐵合金制作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用膜分離氫氣的裝置，所述的氫氣分離裝置包括管狀氫氣分離膜、外殼、嵌入件、混合氣體進氣管、濾后氣體排出管、氫氣排出管，所述外殼底部安裝有混合氣體進氣管和濾后氣體排出管，所述混合氣體進氣管直接延伸至外殼內(nèi)部，所述外殼頂部安裝有氫氣排出管，所述外殼內(nèi)部設(shè)置有氫氣分離膜，所述氫氣分離膜上端與封板、下端用底板密封連接，所述的氫氣分離膜與外殼之間間距為10mm—20mm，所述的氫氣分離膜采用銅鈀合金制作而成，所述底板與混合氣體進氣管之間設(shè)置有濾后氣體排出道，所述濾后氣體排出道與濾后氣體排出管貫通。
【IPC分類】C01B3/50
【公開號】CN105110293
【申請?zhí)枴緾N201510512450
【發(fā)明人】周鑫林
【申請人】周鑫林
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月20日