Мембранный элемент

(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут металлургической теплотехники,Уральский государственный унивеоситетим.А,М.Горького и Синарский трубный завод(56) Авторское свидетельство СССРМ 799205, кл. В 01,) 1/00, 1978,(57) Изобретение относится к технике разделения водородсодержащих газовых смесейметодом селективной диффузии через меИзобретение относится к технике разделения водородсодержащих газовых смесей методом селективной диффузии через металлические (палладиевые) мембраны и может быть использовано в металлургической, химической, машиностроительной, пищевой, электронной отраслях промышленности, использующих особо чистый во- ДОРОД.Целью изобретения является повышение производительности инадежности.На фиг. 1 представлен общий вид мембранного элемента; на фиг, 2 - поперечное сечение элемента; на фиг. 3 - место сварки .Отводящей трубки с мембраной; на фиг, 4 - нижняя часть отводящей трубки.Мембранный элемент состоит из отводящей трубки 1, вокруг которой обернута таллические мембоаны и может быть использовано в металлургической, химической, машиностроительной, пищевой, электронной отраслях промышленности, использующих особо чистый водооод. Цель изобретения - повышение производительности и надежности. Элемент состоит из сложенного вдвое листа металлической фольги - мембраны 3, внутри которого размещена дренажная подложка 2 и отводящая трубка 1, Трубка 1 ил 1 еет перфорированную часть, доходящую до края дренажной подложки 2. Конец трубки 1 сплющен и помещен в защитный кожух 4. Дренажная подложка огибает отводящую трубку 1. Разделяемую смесь подают вдоль мембраны, через нее диффундирует водород, который движется по дренажной подложке 2 к трубке 1, а через нее отводится иэ элемента, 4 ил. подлбжка 2, поверх которой расембрана 3. Нижний конец трублавно расплющен и помещен в орый предохраняет мембрану от я при расширении трубки и певниз под действием высоких в аппарате. По боковым сторота выполнен шов 5. Для сбораводорода, сокращения пути емещении (а следовательно, и идравлического сопротивления трубке имеется перфорация (ота выходе отводящей трубки из рхняя часть мембраны выполнея 7 и привАрена к трубке кольом 8. Внутри элемента щая дренажная подложка (сетуложена на поверхность мембдренажная положена м ки запаян, и кожух 4, кот повреждени реме щения температур нам элемен очищенного пои его пер снижения г - элемента) в верстие) б, Н элемента ве на в два сло цевым шв газопроводя ка)свободновны и согнута вокруг труби асимметрично см. фиг. 2), т.е. так, что прямолинейная часть отводящего канала в его начале (вдали от трубки) имеет один слой, э начиная с половины его длины - два слоя. Этим под держивается небольшая скорость движения продуктов диффузии нэ всей длине отводящего канала.Элемент работает следующим образом.Водородсодержащая газовая смесь подается вдоль мембраны элемента со стороны коллектора, Продиффундировэвший через рабочую поверхность мембраны 3 водород по дренажной подложке 2 поступает в газоотводящую трубку 1 через перфорацию (отверстие) 6 и по гэзоотводящей трубке 1 очищенный водород выходит из элемента,Для обеспечения высокой производительности толщину гаэопроницаемой фольги (мембраны) обычно выбирают 0,05 мм и менее. Для исключения диффузионного сваривэния внутренних поверхностей мем, бран друг с другом под действием давления и газовой фазы с очень низким кислородным потенциалом между мембранами прокладывается подложка ячеистого типа (сетка и др) из материала, не взаимодействующего с материалом мембраны, например хромистой стали. Для облегчения технологии изготЬвления элемента и обеспечения при этом его герметичности верхняя часть мембраны выполняется с загибом в два 5 слоя. Образуемая в месте соединения трубки с мембраной двойная толщина фольги повышает надежность герметичного соединения по кольцу с помощью микроплаэмен- о ной сварки, По периметруэлемента для его 10 герметизации используется микроплазменная сварка в импульсном режиме. Ф о р мул а и э обре те н ияМембранный элемент аппаратов для15 выделения водорода из газовых смесей, состоящий из полупроницаемой металличе, ской мембраны, например, из палладиевогосплава, выполненной в виде листа фольги,сложенного вдвое и скрепленного по пери 20. ферии, расположенной внутри него дренажной подложки и отводящей трубки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышенияпроизводительности элемента и его надежности, отводящая трубка расположена в ме 25 сте перегиба листа фольги на всю длинудренажной подложки, Внутренний конец ее.сплющен и снабжен защитным кожухом, адренажная подложка огибает отводящую16142 1 б едактор Н,Каменск Корректор О,К Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 з 3 НИ Составитель А.СвитцоТехред М,Моргентал Тираж осударственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушскаядписное и открытиям при ГКНТ СССР б., 4/5