Разделительные свойства фольги из сплавов Pd—In(6%)—Ru(0.5%), Pd—Ru(6%) и Pd—Ru(10%) и влияние CO2, CH4 и водяного пара на скорость потока Н2 через исследуемые мембраны

摘要

Установлено, что скорость потока Н2 через фольгу толщиной 30 мкм из сплавов Pd— Ru(6%) и Pd— Ru(10%) при температурах 673 и 773 К лимитируется диффузией атомов Н в объеме фольги. Взаимная зависимость между водородопроницаемостью мембран из сплавов Pd-In(6%)-Ru(0.5%), Pd-Ru(10%), Pd-Ru(6%) и Pd-Ag(23%) и пред-экспоненциальными множителями проницаемости в уравнении Сивертса в температурном интервале 573—773 К указывает на связь водородопроницаемости со структурными характеристиками палладиевого сплава. Действие примесей СO2, СН4 и водяного пара на скорость потока Н2 через исследуемые мембраны зависит от природы движущей силы (отводящий газ или трансмембранное давление), используемой для создания разности парциальных давлений водорода на мембране. Негативное влияние СН4 и ССЬ наблюдается только при использовании трансмембранного давления и содержании примеси 20% и более. С увеличением температуры в интервале 573—773 К этот эффект возрастает, причем влияние СO2 более выражено, что обусловлено его взаимодействием с водородом с образованием СО. Влияние водяного пара изучено при его содержании в водороде И—23% и температурах 573 и 773 К. Негативное влияние водяного пара снижается с уменьшением его содержания в водородной смеси и увеличением температуры. Водяной пар может быть использован в качестве отводящего газа, и при Т= 773 К его влияние на скорость потока Н2 через мембрану практически не отличается от влияния N2.