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钯膜管产品介绍
点击次数:   更新时间:2020-09-16 14:17:22  

1.发展历程

氢能、色谱分析、电子、冶金、石化、光伏等许多行业都需要高纯度的。在各种氢分离工艺中,膜分离法因设备小巧、操作简单、能耗低、噪音低等而具有独特的优势在各种透氢膜材料中,钯膜管因透氢性好、耐高温、产氢纯度高而最为突出,用于超高纯氢的生产已有五十多年历史。早期的这种钯管经轧制而成,为维持其机械强度,膜厚度一般在50-100 mm,导致其透氢速率低、制备成本高。相对于传统的轧制钯管,负载于多孔陶瓷或不锈钢上的钯膜管厚度更薄(10 mm),具有强度高、渗透率高、易放大等诸多优点。

 

2.工作原理

氢气及其同位素可以很容易地透过钯膜管,而其它任何气体均被截留,因此钯膜管可用于氢气纯化。氢气透过钯膜管的方式遵循溶解扩散机理:

1) 氢气先在钯膜管表面进行化学吸附并解离成氢原子;

2) 氢原子溶解于钯膜管,进入钯或钯合金的金属原子晶格间隙;

3) 氢原子从钯膜管的一侧扩散到另一侧;

4) 氢原子从钯膜管表面析出并重新结合成氢气分子。

3.应用领域

钯膜的主要应用形式为膜分离器及膜反应器前者通常是将钯膜管直接作为一个分离单元,用于分离提纯氢气,应用性广,操作性强,特别适用于需求超高纯氢场合。后者是将氢气分离与涉氢反应(加氢、脱氢反应、制氢-加氢合反应)这两个操作过程组合在一个单元内进行,通过膜不断地移走氢气,打破热力学平衡限制,提高反应的转化率及产率。

4.1 钯膜管分离器

4.1.1 钯膜管分离器用于含氢气体回收

钯膜管在工业尾气中氢的提纯方面有重要的应用价值,可用于从多晶硅尾气、焦炉煤气等多种工业尾气中回收氢气。如多晶硅的生产中H2转化率仅为2%左右,如果将未反应的大量H2回收,则可以明显降低生产过程的氢耗,能耗,减少污染物的排放。此外钯膜管还可以用于从含氢尾气中回收附加值高的副产物,如从氟丙烷尾气中分离氢得到附加值高的氟丙烷。

4.1.2 钯膜管分离器用于燃料电池

氢燃料电池作为氢能利用的有效手段,已被美国《时代》周刊评为21世纪有重要影响的十大技术之一。基于钯膜管的氢分离器是小规模制氢系统的首选,尤其适用于氢能发电系统(如甲醇重整反应器+钯膜管纯化器+PEMFC氢燃料电池)PEMFC所用燃料为氢,目前生产氢的主要途径是天然气重整或部分氧化、水煤气变换反应、甲醇重整等,所制得的氢气成分一般为H245–75 %)、CO0.5–10 %)、CO215–25 %)及少量的其它杂质PEMFC的阳极材料为PtCO的存在不仅毒化Pt电极,而且极易吸附于催化剂表面,阻碍燃料的催化氧化,降低电池性能。一般认为,PEMFC燃料氢中CO的含量必须降至10 ppm以下。因此,有效去除氢气中的少量CO对于氢能源在燃料电池中的应用具有重要的现实意义。将制氢工艺与公司所制钯膜管结合,制备出的氢气纯度>4.5NCO含量<0.5ppm,可以直接应用于氢燃料电池发电。

4.2钯膜管反应器

钯膜管反应器集分离催化功能于一体。与传统反应器相比,钯膜管反应器具有诸多优点:(1)通过移走反应产物,打破反应平衡;(2)通过分布式进料,提高反应的选择性;(3)降低反应温度下,提高转化率,降低能耗;(4)实现反应物净化、产物分离及化学反应等多个单元操的集成。钯膜管反应器的应用主要有加氢、脱氢反应。

 

锐胜公司的钯膜产品具有优异的透氢性和选择性,可用于氢气分离与纯化、氢能、制氢、氢回收等领域。锐胜公司在钯膜的制备、密封、集成以及氢气纯化系统的制造等关键技术领域拥有19项国内外发明专利。

公司的钯膜产品氢气氮气理想选择大于10万,用于甲醇水重整制氢系统,氢气纯化量大于40m3/m2.h,输出氢气纯度大于99.99%

相比于进口钯膜产品,我公司的钯膜产品应用成本至少下降50%


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