有金屬鈀制成管狀稱為鈀管,目前使用的鈀管尺寸大多為φ2×0.08mm,可用于氫氣與雜質(zhì)的分離。

主要介紹

鈀管

有金屬鈀制成管狀(稱為鈀管)

目前使用的鈀管尺寸大多為φ2×0.08mm,可用于氫氣與雜質(zhì)的分離。

鈀管純化氫的原理是,在300—500℃下,把待純化的氫通入鈀管的一側(cè)時(shí),氫被化學(xué)吸附在鈀管壁上并解離成氫原子,氫原子與鈀原子形成合金型氫化物,氫原子占據(jù)金屬晶格中的空隙位置,也稱間充型氫化物。在濃度梯度的作用下,氫原子可在鈀管壁中擴(kuò)散,通過鈀管后重新形成氫分子脫附析出,故可利用鈀管獲得高純氫。雖然鈀對(duì)氫有獨(dú)特的透過性能,但純鈀的機(jī)械性能差,高溫時(shí)易氧化,再結(jié)晶溫度低,易使鈀管變形和脆化,故不能用純鈀作透過膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素,制成鈀合金,可改善鈀的機(jī)械性能。目前應(yīng)用的鈀合金中,銀約占20—30%,其他成分(如金等)的含量<5%。氫透過鈀合金的速率與溫度、膜的厚度及滲透摸兩側(cè)的原料氫和純氫的壓力差(△P)有關(guān)。升高溫度,增大△P及減小膜的厚度,會(huì)使透氫速率增加。但溫度升高,將使?jié)B透膜的抗拉強(qiáng)度降低。因此,鈀管的使用溫度通常控制在450℃以下。某些雜質(zhì)可導(dǎo)致鈀中毒,使透氣性能變壞,甚至可使膜遭到破壞。能引起鈀中毒的物質(zhì)有:汞、砷化物、鹵化物、油蒸氣、含硫和含氨物質(zhì)以及粉塵等。