ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выделение водорода с помощью полупроницаемых мембран из "Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности" Мембраны, проницаемые для водорода и непроницаемые для других газов, используют в некоторых отраслях промышленности для получения сверхчистого водорода [23]. В 60-х годах [24] в США действовало 9 промышленных установок общей производительностью около 1 млн. м Но в сутки. [c.54] Чистый палладий не выдерживает давления, он растрескивается и разрушается в среде водорода, поэтому проведено большое числл исследований [27] по подбору сплава палладия, с другими металлами. В настоящее время имеются сплавы с более высокой прочностью, стойкие в среде водорода и при наличии таких примесей как СО, СОа, Н3О и углеводороды С —Сд, причем проницаемость водорода через сплавы палладия выше, чем через чистый палладий. Однако такие сплавы неработоспособны при наличии в газе сернистых соединений. Хорошую проницаемость и высокую стойкость показали сплав палладия с серебром и никелем (85% Р 1, 10% А ,. 5% N1), сплав палладия с серебром, иридием и платиной (66% Р(1, 31% Ag, 3% 1г, 0,2% Р1). Имеется предложение [28] с целью удешевления сплава заменить серебро медью. [c.55] Палладиевую фольгу-мембрану толщиной 0,1—0,02 мм получают прокаткой, при ем получить мембраны толщиной менее 0,05 мм весьма сложно, а ниже 0,02 мм — вообще не удается. Фольгу иа сплава палладия (мембрану толщиной 0,1—0,02 мм) укладывают на газопроницаемую, прочную подложку, в качестве которой может служить пористая легированная сталь, сетка из металлических, например, никелевых нитей [29], волокнистого мата. Из фольги с подложкой создают диффузионные элементы, которые собирают в аппарат для выделения водорода [30]. Конструкция аппаратов должна обеспечить развитую поверхность мембраны. Сложным здесь является соединение диффузионных элементов и компенсация их термического расширения. [c.55] Из сплава палладия изготавливают также трубки небольшого диаметра с тонкими стенками. Подложки в этом случае не требуется а прочность обеспечивается малым диаметром трубки. Так, капиллярные трубки с толщиной стенки 75 мкм [31 ] при 430—650 °С выдерживают давление до 1,4 МПа. Капиллярные трубки соединяют в пучки и укрепляют в трубных досках [32]. [c.55] Рг — парциальные давления (избыточные) На до и после мембраны, МПа (р1 Рз) Кх, Кг — коэффициенты Е — энергия активации, кДж/моль N — газовая постоянная, кДж/(моль-К) п, т — показатели степени. [c.56] Для сплава 85% Рс1, 10% Ag и 5,5% N1 рекомендуется принять Е — 400 к Дж/моль. [c.56] Наряду с пленками из сплава палладия, которыми пользуются в интервале температур 200—700 °С, разрабатываются полимерные мембраны, пропускающие водород и задерживающие другие газы. В работах [37] описывается применение пучка пустотелых дакроно-вых полиэфирных волокон с наружным диаметром 36 мкм при внутреннем диаметре 18 мкм для выделения Нз из водородсодержащих тазов НПЗ. Пучок диаметром 300 мкм имеет около 32 млн. таких волокон. Газ входит в каналы волокон, водород же проходит через стенки и выводится из пространства между волокнами. [c.56] Вернуться к основной статье