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面向鈀復合膜應用進程的相關技術研究發表時間:2023-02-16 15:49 氫能作為一種新能源,其綜合利用得到了越來越多的研究。氫氣的純度是影響著氫能應用的關鍵因素,鈀膜作為良好的氫氣分離與純化媒介,近年來得到了研究者和企業家的廣泛關注。商業化的鈀膜幾乎都采用自支撐的鈀合金膜,但其膜層較厚、氫通量低,成本高。針對上述問題,研究者提出鈀復合膜的概念,即將金屬鈀附著于多孔材料表面,從而提高鈀膜的氫通量以及降低膜成本。本工作從鈀復合膜的低成本制備、穩定性研究以及鈀復合膜產業化進程等方面入手,為鈀復合膜的商業化應用提供技術支撐?! ”狙芯酷槍r格低廉的大孔對稱型陶瓷基體開發出一種新型修飾方法,控制基體成本,從而節約制膜成本。研究了表面修飾層是否去除以及修飾次數對修飾效果的影響。結果顯示,在經二次修飾后的基體上制備的5μm鈀膜,在500℃、1 bar下,氫通量為27.2 m3·m-2·h-1,H2/N2選擇性為6500,說明膜具有較好的氫通量和選擇性,間接說明該修飾工藝為鈀復合膜的低成本制備提供了技術支持。鈀膜的應用過程中不可避免的會考慮到膜的穩定性問題。本工作通過氫脆實驗,驗證膜的抗氫脆能力與粗糙度及附著力之間的關系,并篩選出合適的基體以制備適用于工業應用的鈀復合膜;通過單氣體法測試膜在不同溫度下H2通量和N2泄漏量變化情況,從而分析膜在低溫下的穩定情況,根據具體情況篩選出合適的使用溫度。研究發現,隨著基體表面粗糙度的增加,膜的附著力、抗氫脆能力皆成提高的趨勢,同時在一定的溫度和壓力范圍內,膜可以實現低溫穩定工作。鈀復合膜的商業化應用除上述問題之外,還離不開其放大生產。本工作從基體的修飾放大、鈀復合膜的規?;苽?、以及膜性能測試等方面著手研究。對修飾工藝進行等比例放大,修飾完的基體性能優異,泡點壓力得到了較好的控制;優化了制膜工藝,制備出的鈀膜性能優異,提高了制膜成功率。 鈀管,氫氣純化器,氫氣分離膜,鈀膜 |