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南昌大学学报工科版’
第卷第期
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. 氢在/合金膜中渗一透性能的研究
盒银
⋯南昌大学化学工程系,
. 南昌。‘‘—
。丁,
摘要研究了氧在/、温度、膜厚、吹扫气、进料’
,
甲烷蒸汽转化反应产物可获得纯氢和从工厂废气中回收纯氢】,而目前更多用作膜反应器
,/合金膜具
有更高的渗透系数·/一并可在低温下避免生成相而使其机械性能稳
./在文献中报导了不同银含量时
的氢渗透速率/ ,指出:当温度、% ~%范围
对应/ ,
小而增大,但膜太薄,易扭曲变形,~“】.
。
采用银古量为%.厚为吗的/合金膜,较垒面地研究了压力、温度、膜厚、吹
扫气、进料气流量、膜污染及混台气等因素对逢氢渗透的影响.
实验一
/,总面积.∞.
麒装八分离器后,、下两室,被测气体从上室进入,渗
,台金膜由置于下室的多孔铜渣块孔径支撑.
操作温度:~℃.操作压力:膜上室~,防止渗透
,所需温度由恒温油浴
,,
℃下,恒温加热~
.
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南昌大学学报‘工科颤正
结果与讨论
根据实验结果,将各种因素对氢渗透的影响讨论如下:
. 压力
氢在台金膜中的传递过程遵循溶解一扩散机理,包括下列步骤【:氢气从膜上室气相
主体扩散到膜表面;氢气在膜表面吸附;氢分子在膜表面分裂成氢原子;氢原子溶解
于膜;氢原子扩散穿过膜;氢原子在膜表面下室结合成氢分子;氢分子在膜表面脱
附;
:

:一

式中:——膜下室氢渗透流量./;——氢渗透系数,·/·—
——分别为膜上、下室的压力,;——膜有效面积,;——膜厚..
对有机膜:.对无晶格缺陷的金属致密膜,.:氢渗
透系数与压力无关囤,而氢渗透流最与下审。’方根的差成正比图,符台
定律
圉腱上下童氢气特压平方根的差
■的关不不擞的关不
. 温度
.
.
和式:
一
。
式中:——频率因子,·/··;。——表麓渗透活化能.·;
——气体常数,· · ;——操