Способ получения фильтрующих мембран для очистки водорода

 

) ВЪ

co®днипр;

1 ееттенти

О П ИСА"Й--И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3I0472

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.1.1970 (№ 1398056/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31 VIII.1971. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 22.XI.1971

МПК В Old 39/00

Комитет оо аелам изобретений и открытий орн Совете Министров

СССР

УДК 661.965:546.98:546.82 (088.8) Авторы изобретения Б. Л. Рубашкин, Е. И. Першина, М. А. Домницкая и А. А. Завалишин

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ МЕМБРАН

ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОРОДА

Изобретение относится к способам получения катализаторов и сорбентов и может быть использовано для получения сверхчистого водорода фильтрацией технического водорода через металлические диафрагмы из сплава металлов.

Известен способ изготовления мембран для фильтрации водорода при комнатной температуре, включающий в себя операции осаждения на палладиевую пластинку порошка гидрида титана, спекания их в вакууме гидрирования — дегидрирования и удаления несвязанного титана с поверхности покрытия. Мембраны, изготовленные по известному способу, имеют низкую проницаемость по водороду при истечении его в атмосферу.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что мембраны после удаления с их поверхности несвязанного гидрида титана обрабатывают концентрированной плавиковой кислотой в течение 3 мин. В результате обработки мембраны концентрированной плавиковой кислотой происходит дополнительное насыщение титанового покрытия водородом, формирование микрогеометрии поверхности мембраны и образование на ней активных центров металло-водородной структуры.

Предлагаемая технология обеспечивает проницаемость палладийгидридтитановой мембраны по водороду порядка 4,5 смз мм/час см2.

Такая проницаемость получена при истечении чистого водорода в атмосферу при перепаде давления на мембране порядка

0,95 мн/м- и температуре 295 К, в то время

5 как мембраны, изготовленные по известной технологии при таких же условиях, обеспечивают проницаемость по водороду 0,44 смв мм/ час - см- .

Пример. Поверхность палладиевой пла10 стнны подготавливают следующим образом.

Пластины кипятят в течение 15 мин в 30%ном растворе едкого натра (или КОН) марки не ниже ЧДА, отмывают дистиллированной водой, кипятят в концентрированной серной

15 кислоте (марка не ниже Х4) до появления сплошного серого налета на пластине с последующей отмывкой дистиллированной водой и высушиванием фильтровальной бумагой.

20 Далее на подготовленную поверхность палладиевой пластины осаждают порошок гидрида титана, полученный нз электролитического титана. Осаждение производят из облачка гпдридтитановой пыли, получаемой при про25 сеивании порошка через сита с ячейками 40—

50 мкм с последующим спеканием в течение

1 час (при давлении 0,133 и/м2 и температуре

1273 — 1373 К). Операции осаждения и спекания повторяют и для обратной стороны пла30 стины.

310472

Составитель Н. Савенкова

Текред Л. В. Куклина Корректоры: А. П. Васильева и Н. Коваленко

Ред; ктор В. Дибобес наказ 3257т1 Изд, № 1318 Тираж 473 Подписное

11!1И11ПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР

Москва, гК-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Циклическое гидрирование — дегидрирование полученного покрытия под слоем гидрида титана производят подогревом пластины в печи при давлении до 1,33 и!м.-". При 820 †8 К гидридтитапа интенсивно разлагается с выделением чистого водорода, процесс дегидрпрования). При достижении давления в печи порядка 0,13 — 0,15 мн/я2 (абсолютное) подогрев отключается. Система охлаждается, и начинается интенсивное поглощение выделившегося водорода (процесс гидрпрования); когда давление в печи упадет до 0,05 мн!м, снова включается подогрев и т. д. Этот процесс чередования нагрева — охлаждения (гидрирования — дегидрирования) повторяют 8—

10 раз, что способствует активации фильтрующего действия мембраны, так как повышается порпстость покрытия и оразуются поверхностные активные центры.

При дальнейшем гидрировании титановое покрытие выдерживают в течение 40 — 60 мин в атмосфере водорода при давлении 0,15 мн/It с последующим охлаждением до комнатной

4 температуры, после чего несвязанный гидрид титана удаляют с поверхности мембран, обрабатывают палладийгидридтитановую мембрану в течение 2 — 3 мин концентрированной

5 плавиковой кислотой, отмывают мембрану в дистиллированной воде и сушат фильтровальной бумагой.

Предмет изобретения

Способ получения фильтрующих мембран для очистки водорода, включающий в себя операции осаждения на палладиевую пластинку порошка гидрида титана, спекания их в

15 вакууме с последующим гидрированием — дегидрированием и удалением несвязанного гидрида титана с поверхности покрытия, отличиюи1ийся тем, что, с целью повышения проницаемости мембран по водороду, мембраны

20 после удаления с их поверхности несвязанного гидрида титана, обрабатывают концентрированной плавиковой кислотой в течение 2—

3 мин.