DE1417751C

DE1417751C - Device for purifying hydrogen

Info

Publication number: DE1417751C
Authority: DE
Inventors: James Bruce Nevitown Square; Hickey George Middleton Paoli; Pa. Hunter (V.St.A.). COIb 2-22
Original assignee: The Atlantic Refining Company,Philadelphia; J. Bishop & Co. Platinum Works, Malvern; Pa. (V.St.A.)

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rei- etwa 0,0025 cm durch Walzen, durch NiederschlagenThe invention relates to a device for rubbing about 0.0025 cm by rolling, by deposition

nigen von Wasserstoff. Insbesondere befaßt sich die von Dämpfen und durch Elektrogalvanisieren herzu-nigen of hydrogen. In particular, it is concerned with the production of vapors and electroplating.

Erfindung mit einer wasserstoffdurchlässigen Vor- stellen, jedoch waren diese Versuche nicht befriedi-Invention with a hydrogen-permeable concept, but these attempts were not satisfactory.

richtung mit großer Oberfläche, die eine Anzahl gend. Gewalzte Filme mit großen Oberflächen sinddirection with a large surface, which a number gend. Rolled films with large surface areas are

nichtunterstützter Kapillarrohre aus einem Palladium 5 schwer porenfrei herzustellen, und sie erfordern eineUnsupported capillary tubes from a palladium 5 difficult to produce pore-free, and they require a

enthaltenden Metall aufweist. spezielle Technik, z. B. eine Ultraschallschweißungcontaining metal. special technology, e.g. B. an ultrasonic welding

Bekanntlich kann Wasserstoff dadurch aus einer zur Verbindung. Das Aufdampfverfahren arbeitet Mischung, die Wasserstoff und andere Gase enthält, sehr langsam, und es ist schwierig durchzuführen, und abgetrennt und gereinigt werden, indem man den mit Elektrogalvanisierungsverfahren erhält man Wasserstoff selektiv bei erhöhter Temperatur durch io Membranen, die selbst für Kohlenwasserstoffgase ein Hindernis strömen läßt, das aus einem Palladium durchlässig sind. Ähnliche Schwierigkeiten treten bei enthaltenden Metall besteht. Bei einem Verfahren der Herstellung dünnwandiger Membranen auf festen für eine solche Abtrennung und Reinigung wird eine Unterlagen auf, z. B. auf rostfreiem Stahl oder Kunst-Schicht verwendet, die aus einer Silber-Palladium- stoffen. Es wurde versucht, die Oberflächen der Zusammensetzung besteht, wie sie in der USA.- 15 durchlässigen Gebiete durch Aneinanderfügen einer Patentschrift 2 773 561 beschrieben ist. Bei diesem Anzahl von durchlässigen Zellen zu vergrößern, je-Verfahren wird unter Druck stehender Wasserstoff doch wurden dadurch die Schwierigkeiten nur noch in Berührung mit einer Seite einer unterstützten, dün- vervielfacht.As is well known, hydrogen can thereby be used for connection. The vapor deposition process works Mixture containing hydrogen and other gases is very slow and difficult to carry out and separated and cleaned using the electroplating process Hydrogen selectively at elevated temperature through io membranes, even for hydrocarbon gases allows an obstacle to flow, which are permeable from a palladium. Similar difficulties arise containing metal. In a method of making thin-walled membranes on solid for such a separation and cleaning is a document on, z. B. on stainless steel or art layer used made of a silver-palladium fabric. An attempt was made to remove the surfaces of the Composition consists, as in the USA .-- 15 permeable areas by joining one U.S. Patent 2,773,561. At this number of permeable cells increase, depending on the procedure becomes pressurized hydrogen but this only added to the difficulties in contact with one side of a supported, thin-multiplied.

nen Lage oder einem Film aus einer nichtporösen Man hat auch schon lange Rohre oder Schlangen-Silber-Palladium-Legierung gebracht. Die andere Seite ao rohre ohne Unterlage entweder einzeln oder mehrder Silber-Palladium-Schicht wird unter niedrigerem fach in Form einer Zelle verwendet, um die Ober-Druck gehalten. Der Wasserstoff wandert durch den fläche für die Durchlässigkeit zu vergrößern, jedoch Silber-Palladium-Film und wird in gereinigter Form sind hierfür ebenfalls Stützen erforderlich, damit die abgeführt. Unter den Faktoren, von denen die Durch- dünnen Membranen nicht zusammenfallen, wenn sie lässigkeit der Filme für Wasserstoff abhängt, sind as dem hohen Druckunterschied ausgesetzt werden, die Dicke des Films, die Druckdifferenz zwischen der Außerdem entsteht durch die Verwendung langer Hoch- und der Niederdruckseite des Films, die Tem- Rohre ein großer Druckabfall innerhalb der Rohre, peratur des Films und das Material zu nennen, aus was eine Verminderung der Strömungsgeschwindigdem der Film hergestelt ist. keit zur Folge hat. Wenn eine Mehrzahl durchlässigerA layer or a film made of a non-porous one has long had pipes or snake-silver-palladium alloy brought. The other side of the tubes without a support either individually or more Silver-palladium layer is used under lower fold in the form of a cell to maintain the upper pressure held. The hydrogen migrates through the area for the permeability to increase, however Silver-palladium film and is in purified form are also required for this purpose so that the discharged. Among the factors of which the thin membranes do not collapse when they permeability of the films for hydrogen depends, as are exposed to the high pressure difference, the thickness of the film, the pressure difference between the In addition, is created by the use of longer High and low pressure side of the film, the tem- tubes a large pressure drop within the tubes, the temperature of the film and the material, resulting in a reduction in the flow velocity the film is made. consequence. When a plurality more permeable

Obgleich die Selektivität eines Films, d. h. die 30 Membranen bisher in Form flacher Lagen, gerollter Fähigkeit des Films, eine spezielles Gas durchzu- Membranen oder Rohre verwendet wurde, dann war lassen, nicht von der Dicke des Films abhängig ist, es erforderlich, jede Membrane einzeln in der Zelle so ist doch die Durchlaßgeschwindigkeit umgekehrt abzudichten, wodurch die Möglichkeit einer Betriebsproportional zu dieser Dicke. Da höhere Durchlaß- Störung vergrößert wurde und der Betrieb dadurch geschwindigkeiten für die wirtschaftliche Verwertbar- 35 schwieriger und teurer wurde, daß die Membranen keit durchlässiger Hindernisse wesentlich sind, so ist ersetzt und ausgewechselt werden mußten,
es erforderlich, daß der durchlässige Film so dünn Schließlich ist auch eine Wasserstoffreinigungswie möglich ist, soweit es noch mit der mechanischen vorrichtung unter Verwendung von lagenförmig anFestigkeit und mit den industriellen Betriebsbedin- geordneten, mit hohem Arbeitsaufwand schraubengungen vereinbar ist, und es ist notwendig, daß eine 40 förmig gebogenen Nickelröhrchen als Diffusionsausreichend große Oberfläche für den Durchlaß zur elemente bekanntgeworden (Appl. sei. Res., Ausg. A, Verfügung steht. Um hohe Durchlaßgeschwindig- Bd. 2 (1950), S. 326 bis 328). Obwohl die Permeabikeiten mit dünnen Filmen, die große Oberflächen litätseigenschaften für Wasserstoff bei Nickel beaufweisen, zu erhalten, war es bisher wegen der trächtlich schlechter sind als bei Palladium, werden hohen Druckunterschiede, die erforderlich waren, 45 in dieser Vorrichtung Nickelröhrchen verwendet, da notwendig, Filme zu verwenden, die auf einer Unter- es als unmöglich erscheint, gebogene Kapillarröhrlage auflagen, z. B. auf porösem Metall, keramischem chen beträchtlicher Länge aus Palladium bzw. pal-Material, Netzen oder auf einem anderen geeigneten ladiumhaltigen Material knickfrei und dich für große Material, um eine Verformung oder ein Zusammen- Druckunterschiede herzustellen. Wegen der Verwenfallen der Filme zu vermeiden. Ein Beispiel für ein 50 dung von Nickel ist die Ausbeute an reinem Wasser-Verfahren, bei dem eine Schicht eines Palladium- stoff bei dieser Vorrichtung entsprechend schlecht Filmes bei höherer Temperatur' gehalten und auf und mit maximal 0,3 I/Min, für eine wirtschaftliche einer Unterlage aus porösem, irdenen Material oder Verwendung wenig geeignet.Although the selectivity of a film, ie the 30 membranes previously in the form of flat layers, the ability of the film to roll a special gas through, was not dependent on the thickness of the film, it was necessary to use each membrane individually in the cell so the passage speed is to be sealed inversely, whereby the possibility of an operation proportional to this thickness. Since higher passage disturbance was increased and the operation became more difficult and more expensive for economic exploitation, that the membranes speed of permeable obstacles are essential, so it has to be replaced and exchanged,
it is necessary that the permeable film be as thin a 40-shaped bent nickel tube as a diffusion surface large enough for the passage to the elements has become known (Appl. be. Res., Ed. A, is available. Um high Durchlaßgeschwindig- Vol. 2 (1950), pp. 326 to 328). Although the permeabilities with thin films, which have large surface properties for hydrogen in nickel, have been obtained, it has so far been because of the considerably poorer than with palladium, high pressure differentials that were required, 45 nickel tubes are used in this device, since necessary To use films that on a lower it seems impossible to rest curved capillary tube layer, z. B. on porous metal, ceramic surfaces of considerable length made of palladium or pal material, nets or on another suitable material containing charge, without kinks and you for large material to produce a deformation or a collapse of pressure differences. To be avoided because of the decay of the films. An example of a production of nickel is the yield of pure water process, in which a layer of a palladium substance in this device is kept correspondingly poorly film at a higher temperature and at and at a maximum of 0.3 l / min, for a economical a base made of porous, earthen material or use is not very suitable.

auf Alundum gehalten wird, ist in der USA.-Patent- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineis held on Alundum, is in the USA. Patent The invention is based on the object of a

schrift 1 174 631 beschrieben. 55 großflächige Durchiaßzelle zur selektiven Abtrennung1 174 631. 55 large-area through-flow cell for selective separation

Für industrielle Anwendungen, bei denen hohe von reinem Wasserstoff aus gasförmigen, wasserstoff-Durchlaßgeschwindigkeiten wünschenswert sind, ist haltigen Mischungen mit hoher Ausbeute abzutrenes auch erforderlich, das große Oberflächen durch- nen. Dabei sollen sehr dünnwandige Diffusionslässiger Hindernisse pro Einheit des Volumens vor- hindernisse aus Palladium bzw. palladiumhaltigem handun sind, das von der Durchlaßvorrichtung ein- 60 Material möglichst ohne innere oder äußere Stützen genommen wird. Fs wurden bereits zahlreiche An- verwendet werden. Die einzelnen Durchlaßzellen solstrcngiingen unternommen, um Durchlaßapparate zu Ien in einer WasserstoIIreinigungs- oder Trennanlage schallen, l)i:i denen die durchlässige Oberfläche so in Reihe hintereinander angeordnet werden können μιοΒ WK- möglich ist. Dünnwandige Hindernisse er- und leicht ersetz- oder austauschbar sein.
foiduMi, wie oben ausgeführt, ein poröses Metall oder 65 Iki einer Vorrichtung zum Reinigen von Wasser-L-ine keramische Unterlage, wenn ein merklicher stolF, bestehend aus einer Kammer mit einer Zu- und I) r 11 c k 11111 ·. ■ 1 schied vorhanden sein .soll. Hs wurde ver- Ableitung, für ilen zu reinigenden Wasserstoll sowie sucht, j-folllliichif-i: Membranen mit einer Dicke von einer in dieser Kammer angeordneten Vielzahl vonFor industrial applications in which high rates of passage of pure hydrogen from gaseous hydrogen are desirable, it is also necessary to separate containing mixtures with a high yield which have large surfaces. Thereby, very thin-walled diffusion-permeable obstacles per unit of the volume should be made of palladium or palladium-containing material, which is taken from the passage device, if possible without internal or external supports. Numerous ap- plications have already been used. The individual passage cells are undertaken to sound passage devices in a hydrogen purification or separation system, l) i: i where the permeable surface can be arranged in series in such a way μιοΒ WK- is possible. Thin-walled obstacles can be easily replaced or exchanged.
foiduMi, as stated above, a porous metal or a device for cleaning water-L-ine ceramic base, if a noticeable stolF, consisting of a chamber with an inlet and I) back 11111 ·. ■ 1 difference should be available. Hs was derived, for ilen water tunnel to be purified as well as seeks, j-folllliichif-i: membranes with a thickness of a multiplicity of arranged in this chamber

dünnwandigen Kapillarrohren, die je an einem und demselben Ende mit der Kammerwand verbunden, aber offen und an ihrem anderen Ende verschlossen sind und deren öffnungen mit einer Leitung für den gereinigten Wasserstoff in Verbindung stehen, besteht die Erfindung darin, daß die Kapillarrohre bündeiförmig, geradlinig verlaufend angeordnet sind, daß die verschlossenen Enden der Kapillarrohre aneinander befestigt sind, während sich jede Kapillarrohre über den restlichen Teil ihrer Außenwand nur an den anderen Rohren des Bündels abstützt, und daß die Kapillarrohre in an sich' bekannter Weise aus Pallladium enthaltenden Metallen bestehen.thin-walled capillary tubes, each connected to the chamber wall at one and the same end, but are open and closed at their other end and their openings with a line for the purified hydrogen are in connection, the invention consists in that the capillary tubes are arranged in a bundle, running in a straight line that the closed ends of the capillary tubes are attached to each other, while each capillary tube supported over the remaining part of its outer wall only on the other tubes of the bundle, and that the capillary tubes consist of metals containing palladium in a manner known per se.

Die palladiumhaltigen Metallkapillarrohre werden auf eine Wandstärke von etwa 0,025 bis etwa 0,13 mm gezogen, während die lichte Weite etwa 0,7 bis etwa 3 mm beträgt. Eine zweckmäßige Wandstärke beträgt etwa 0,075 mm und die lichte Weite etwa 1,5 mm. Die Rohre werden auf eine verhältnismäßig kurze Länge zugeschnitten, so daß der Druck- so abfall des durch diese Rohre strömenden Gases gering gehalten und eine hohe Durchlaßgeschwindigkeit aufrechterhalten werden kann. In der Praxis erhielt man bei einer Länge von etwa 60 cm oder weniger die besten Ergebnisse. Außerdem wird bei Verwen- as dung von verhältnismäßig kurzen Rohren die Handhabung und die Fabrikation erleichtert. Die Innenräume der Rohre werden an beiden Enden vermittels einer Flamme oder anderer geeigneter Mittel verschlossen, und die Rohre werden zu einem Bündel zusammengefaßt. Eine verhältnismäßig dicht passende Haltehülse aus geeignetem Material wird an einem Ende auf das Rohrbündel aufgebracht, so daß die Hülse im Reibungseingriff mit dem Bündel steht, und Rohre und Hülsen werden dann in einen schmelzflüssigen Dichtungsstoff eingesetzt. Da die Innenräume der Rohre verschlossen sind, so steigt das Dichtungsmaterial infolge der Kapillarwirkung zwischen den Außenwänden der Kapillarrohre und der Innenwand der Haltehülse und den Außenwänden der am Umfang angeordneten Kapillarrohre hoch. Beim Kühlen verfestigt sich das Dichtungsmaterial, worauf ein Teil des Rohrbündels und der Hülse quer zum Bündel an einer Stelle abgeschnitten wird, die zwischen der Höhe des verfestigten Dichtungsmaterials liegt, das zwischen den einzelnen Rohren hochgestiegen ist, wodurch die Innenräume der Rohre wieder geöffnet werden, während die Rohre fest aneinander und an der Haltehülse haften und abgedichtet sind. Die Rohrölfnungen werden an eine so Leitung aus rostfreiem Stahl oder aus anderem geeignetem Material angeschlossen, in der der Wasserstoff gesammelt wird, und die Rohre werden nach Art eines Verteilers mit dieser Leitung verbunden, indem die zu dieser Leitung führende Hülse durch geeignete Verbindungsmittel abgedichtet wird.The palladium-containing metal capillary tubes are to a wall thickness of about 0.025 to about 0.13 mm drawn, while the clear width is about 0.7 to about 3 mm. An appropriate wall thickness is about 0.075 mm and the clear width about 1.5 mm. The pipes are on a proportionate basis short length cut so that the pressure drop of the gas flowing through these tubes is so small and a high rate of passage can be maintained. Received in practice you get the best results with a length of about two feet or less. In addition, when using The use of relatively short tubes makes handling and manufacture easier. The interiors the pipes are closed at both ends by means of a flame or other suitable means, and the tubes are combined into a bundle. A relatively tight fit Holding sleeve made of a suitable material is applied at one end to the tube bundle so that the sleeve is in frictional engagement with the bundle, and tubes and sleeves are then inserted into one molten sealant used. Since the interiors of the pipes are closed, so increases the sealing material due to the capillary action between the outer walls of the capillary tubes and the inner wall of the holding sleeve and the outer walls of the capillary tubes arranged on the circumference high. When cooling, the sealing material solidifies, whereupon part of the tube bundle and the The sleeve is cut across the bundle at a point between the height of the solidified sealing material which has risen between the individual tubes, creating the interiors of the Pipes are opened again while the pipes are firmly attached to each other and to the holding sleeve and are sealed. The pipe oil connections are made of stainless steel or other suitable pipe Connected material in which the hydrogen is collected, and the pipes are connected in accordance with Art of a distributor connected to this line by inserting the sleeve leading to this line through a suitable Lanyard is sealed.

Bei der Durchführung der Erfindung kann es gegebenenfalls wünschenswert sein, daß die Innenräuine der einzelnen Kapillarrohre eines Rohrbündels an beiden Enden offen sind. Wenn dies gewünscht ist, dann werden die oben beschriebenen Abdichtungs- und Schneidvorgänge auch am anderen Ende des Rohrbündels vorgenommen. Wenn es nicht gewünscht ist, dann bleiben die einzelnen Rohre des Rohrbüiulels am anderen linde verschlossen.In practicing the invention, it may be desirable that the interior chutes of the individual capillary tubes of a tube bundle are open at both ends. If so desired then the sealing and cutting operations described above apply to the other end as well of the tube bundle. If it is not desired, the individual tubes of the Rohrbüiulels closed on the other linden tree.

Bei der Herstellung von Diirdilalkellen, deren Kapillarrohre nur an einem f.vule verschlossen sind, kann es ebenfalls wünschenswert sein, die Rohre an diesem Ende dicht zu verbinden. Wenn dies der Fall ist, dann werden die oben beschriebenen Abdichtungsvorgänge auch an diesem Ende vorgenommen, jedoch werden die Innenräume der Rohre an diesem Ende nicht aufgeschnitten.In the manufacture of Diirdilalkellen, their Capillary tubes are only closed on one f.vule, it may also be desirable to seal the pipes together at this end. If it does then the sealing operations described above are also carried out at this end, however, the interiors of the tubes are not cut open at this end.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert, in der -The invention will be explained with reference to the drawing, in which -

Fig. 1 bis 4 in Vertikalschnitten das erfindungsgemäße Kapillarrohrbündel darstellen;Fig. 1 to 4 in vertical sections the invention Represent bundles of capillary tubes;

Fig. 5 ist ein Grundriß der Fig. 1;Fig. 5 is a plan view of Fig. 1;

F i g. 6 ist eine Ansicht einer Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Reinigungsvorrichtung; F i g. Figure 6 is a view of one embodiment of a cleaning device made in accordance with the invention;

F i g. 7 zeigt in einem Vertikalschnitt die Haltehülse 3' der Fig. 6;F i g. 7 shows the holding sleeve 3 'of FIG. 6 in a vertical section;

F i g. 8 ist ein Vertikalschnitt durch die Haltehülse 3 der Fi g. 6, undF i g. 8 is a vertical section through the holding sleeve 3 of FIG. 6, and

F i g. 9 zeigt in einem Vertikalschnitt einen Wasserstoffdurchlaßapparat, bei dem eine Reihe von gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtungen verwendet wird.F i g. 9 shows in a vertical section a hydrogen transmission apparatus; using a number of devices constructed in accordance with the invention will.

In Fig. 1 ist ein Bündel 1 dargestellt, das aus Kapillarrohren aus einem palladiumhaltigen Metall besteht, wobei die Rohre auf eine Wandstärke von etwa 0,063 mm. gezogen sind, während die lichte Weite etwa 1,5 mm beträgt und die Rohre auf eine Länge von etwa 60 cm abgeschnitten sind. Die Innenräume der Rohre waren an beiden Enden verschlossen. Die Haltehülse 3 wurde an dem Ende 2 auf das Bündel geschoben. Die Fig. 5 zeigt die Kapillarrohre 1 und die Haltehülse3 der Fig. 1 in einem Grundriß. Während die einzelnen Rohre in den F i g. 1 bis 4 aus Gründen einer klareren Darstellung im Abstand voneinander eingezeichnet sind, sieht man aus der F i g. 5, daß sie tatsächlich in Form eines Bündels nebeneinander angeordnet sind. In F i g. 2 ist dargestellt, wie das Bündel der Kapillarrohre und die Haltehülse in einen Kohleschmelztiegel 4 eingeführt sind, der ein schmelzflüssiges Metall 5 enthält, das aus einem Silberlot besteht. An Stelle von Silberlot, Goldlot, Silber, Gold kann auch ein anderes geeignetes Dichtungsmetall oder eine Metallverbindung verwendet werden. Die Größe der Schmelzvorrichtung sollte so bemessen sein, daß das Bündel und die Hülse genau passen, wenn sie in die Schmelzvorrichtung eingesetzt sind, so daß das schmelzflüssige Metall nicht an die. Außenwand der Haltehülse gelangen kann. Das schmelzflüssige Metall kühlte sich dann ab und verfestigte sich, und die Rohreinheit wurde herausgenommen. F i g. 3 zeigt die Rohre, wobei das Lot S zwischen den Außenwänden, der zusammenhängenden Rohre und der Innenwand der Hülse und den Außenwänden der Umfangsrohre vorhanden ist. Die Rohre und die Hülse wurden längs der Linie 6-6' mit einer Säge oder einer anderen geeigneten Einrichtung abgeschnitten. In Fig. 4 ist das Rohrbündel und die Hülse nach dem Abschneiden eines Endes dargestellt, wobei die Rohre an den Enden 7 offen sind. Die Leitung 8 wurde mit den Innenräumen des Kapillarrohrbündels 1 verbunden, und die. Hülse 3 wurde vermittels einer geeigneten Kupplung 9 mit der Leitung 8 verbunden. Es kann eine beliebige, geeignete Kupplung verwendet werden, z.B. eine Flauschkupplung oder eine Einpaßkupplung. Auch die Hülse und die Leitung können an einem Ende mit einem Flansch versehen und auf diese Weise gekuppelt werden. Fin Dichtungsmaterial, wie Gold, Silber, Goldlot oilerIn Fig. 1, a bundle 1 is shown, which consists of capillary tubes consists of a palladium-containing metal, the tubes to a wall thickness of about 0.063 mm. Are drawn, while the clear width is about 1.5 mm and the tubes on a Length of about 60 cm are cut off. The interiors of the pipes were sealed at both ends. The holding sleeve 3 was pushed onto the bundle at the end 2. Fig. 5 shows the capillary tubes 1 and the holding sleeve 3 of FIG. 1 in a plan. While the individual tubes in the F i g. 1 to 4 are drawn in at a distance from one another for the sake of a clearer representation, sees from FIG. 5 that they are actually arranged side by side in the form of a bundle. In F i g. Figure 2 shows how the bundle of capillary tubes and the holding sleeve are in a coal crucible 4 are introduced, which contains a molten metal 5, which consists of a silver solder. On Place of silver solder, gold solder, silver, gold can also another suitable sealing metal or metal compound can be used. The size of the The melter should be sized so that the bundle and sleeve will fit snugly when they are inserted into the Melting device are used so that the molten metal does not get to the. Outer wall of the Can get holding sleeve. The molten metal then cooled and solidified, and the The pipe unit has been removed. F i g. 3 shows the tubes, with the solder S between the outer walls, of the connected tubes and the inner wall of the sleeve and the outer walls of the circumferential tubes is present. The pipes and the Sleeves were cut along line 6-6 'with a saw or other suitable device. In Fig. 4 the tube bundle and the sleeve is shown after cutting off one end, the tubes being open at the ends 7. The line 8 was connected to the interiors of the capillary tube bundle 1 connected, and the. Sleeve 3 was connected to line 8 by means of a suitable coupling 9 connected. Any suitable coupling can be used, such as a loop coupling or a fitting coupling. The sleeve and the line can also have a flange at one end provided and coupled in this way. Fin sealing material, such as gold, silver, gold solder oiler

Silberlot, kann zur Förderung der Abdichtung zwischen Hülse und Leitung verwendet werden.Silver solder, can be used to promote the seal between Sleeve and pipe are used.

In Fig. 6 ist ein Bündel 1 aus nichlunterstützten Kapillarrohren dargestellt, die aus palladiumhaltigem Metall bestehen, wobei Haltehülsen 3 und 3' die Enden des Rohrbündel umgeben. Die Leitung 8 ist mit den Innern äumen der Rohre verbunden und dient zur Sammlung des durchgelassenen Wasserstoffs. Eine Kupplung 9' dient zur dichten Verbindung zwischen der Hallehülse 3 und der Leitung 8. Fig. 7 zeigt in einem Querschnitt die Haltehülse 3' der Fig. 6, und man sieht die Silberlotabdichtung 5, durch die die oberen Enden der Außenwände der zusammenhängenden Rohre miteinander und die Umfangsrohre mit der Innenwand der Hülse dicht verbunden sind. Fig. 8 zeigt in einem Querschnitt die Haltehülse 3 der Fig. 6, und es ist ersichtlich, daß durch das Silberlot 5 die unteren Enden der Außenwände der zusammenhängenden Rohre gegeneinander und die Umfanpsrohre gegen die Innenwand der Hülse abgedichtet werden.6 shows a bundle 1 of non-supported capillary tubes made of palladium-containing Made of metal, with holding sleeves 3 and 3 'surrounding the ends of the tube bundle. The line 8 is connected to the interior of the pipes and serves to collect the hydrogen that has passed through. A coupling 9 'is used for a tight connection between the hall sleeve 3 and the line 8. FIG. 7 shows the holding sleeve 3 'of FIG. 6 in a cross section, and the silver solder seal 5 can be seen, through which the upper ends of the outer walls of the interconnected tubes and the Circumferential tubes are tightly connected to the inner wall of the sleeve. Fig. 8 shows in a cross section the holding sleeve 3 of Fig. 6, and it can be seen that by the silver solder 5, the lower ends of the Outer walls of the connected pipes against each other and the peripheral pipes against the inner wall the sleeve to be sealed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Einzelzelle verwendet werden, oder es können mehrere solche Zellen in einem Durchlaßapparat angeordnet werden, wie es z. B. in F i g. 9 dargestellt ist. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 enthält einen Mantel 10, der einen Einlaß 11 für die wasserstofThaltige Gasmischung, einen Auslaß 12 für das an Wasserstoff verarmte Gas und Auslässe 13 und 14 für den gereinigten Wasserstoff enthält. Der Mantelabschluß 15 ist mit Schrauben 18 und 19 durch Flansche 20 und 21 und eine Dichtung 15 am Mantel befestigt. Der Mantelabschluß 22 ist mit Schrauben 25 und 26 durch Flansche 27 und 28 und der Dichtung 23 am Mantel befestigt. Eine Gruppe von Durchlaßzellen 29, die in der oben beschriebenen Art angeschlossen waren, wobei Silber als Abdichtungsmaterial verwendet wurde, wurde in öffnungen im Verteiler 30 eingesetzt und daran befestigt, indem Leitungen 8 an ihren Enden 13 angeflanscht wurden. Die mit den Rohrinnenräumen in Verbindung stehenden Leitungen wurden durch Kupplungen 9" dicht mit den Haltehülsen 3 verbunden. Die geschlossenen Enden des Bündels 1 der aus Silber—Palladium bestehenden Kapillarrohre werden in öffnungen in den Halteplatten 32 eingesetzt, die mit zusätzlichen öffnungen 17 versehen sind, so daß die Gase hindurchströmen können. Prallbleche 24 lenken die Gasströmung im Mantel 10. Haltehülsen 3' werden auf die geschlossenen Rohrenden aufgeschoben. The device according to the invention can be used as a single cell, or several such cells are arranged in a passage apparatus, as it is e.g. B. in Fig. 9 is shown. The The embodiment of Fig. 9 includes a jacket 10, an inlet 11 for the hydrogen-containing gas mixture, an outlet 12 for the hydrogen contains depleted gas and outlets 13 and 14 for the purified hydrogen. The coat end 15 is attached to the jacket with screws 18 and 19 through flanges 20 and 21 and a seal 15. the Jacket end 22 is with screws 25 and 26 through flanges 27 and 28 and the seal 23 on Coat attached. A group of pass cells 29 connected in the manner described above where silver was used as the sealing material, was inserted into openings in the manifold 30 and attached thereto by flanging lines 8 at their ends 13. The ones with the Lines connected to the interior of the pipes were sealed with the 9 "couplings Holding sleeves 3 connected. The closed ends of the bundle 1 are made of silver-palladium Capillary tubes are inserted into openings in the holding plates 32, which are provided with additional openings 17 are provided so that the gases can flow through. Baffles 24 direct the gas flow in Sheath 10. Holding sleeves 3 'are pushed onto the closed pipe ends.

Die wasserstoffhaltige Gasmischung wird auf höhere Temperatur, z. B. auf 430 bis 650° C erwärmt und unter Druck, z. B. bei 7 bis 14 atü in den Einlaß 11 eingeleitet. Es können jedoch auch Temperaturen und Drücke außerhalb dieser Bereiche angewendet werden. Der Wasserstoff der Gasmischung dringt durch die Silber-Palladium-Rohre und sammelt sich bei den Auslassen 13 und 14. Das an Wasserstoff, verarmte Gas wird durch den Auslaß 12 abgezogen. Die wasserstoffhaltige Gasmischung kann auch unter atmosphärischem Druck in den Wasserstoffdurchlaßapparat eingeleitet und die Auslässe 13 und 14 mit einer Vakuumleitung verbunden werden. Gewünschtenfalls kann das wasserstoffhaltige Gas bei Zimmertemperatur eingeführt und eine Heizeinrichtung, z. B. Heizschlangen, zur Erwärmung der Silber-Palladium-Rohre vorgesehen werden. Der Apparat kann auch gewünschtenfalls so ausgebildet werden, daß er eine Gruppe von Reinigungsvorrichtungen enthält, deren Kapillaren an beiden Enden offen sind. In diesem Fall werden die Rohre zweckmäßig an beiden Enden einer jeden Vorrichtung an einen Verteiler angeschlossen und die Haltehülsen der unteren Vorrichtungsreihe mit den Haltehülsen der oberen Vorrichtungsreihe durch gemeinsame Leitungen zwischen den einander gegenüberliegenden Vorrichtungsreihen verbunden.The hydrogen-containing gas mixture is heated to a higher temperature, e.g. B. heated to 430 to 650 ° C and under pressure, e.g. B. introduced into the inlet 11 at 7 to 14 atmospheres. However, temperatures can also be used and pressures outside these ranges are applied. The hydrogen of the gas mixture penetrates through the silver-palladium tubes and collects at outlets 13 and 14. The hydrogen, depleted gas is withdrawn through outlet 12. The hydrogen-containing gas mixture can also under atmospheric pressure introduced into the hydrogen passage apparatus and the outlets 13 and 14 with connected to a vacuum line. If desired, the hydrogen-containing gas can be used at room temperature introduced and a heater, e.g. B. heating coils, for heating the silver-palladium tubes are provided. The apparatus can also be configured, if desired, to have a Contains group of cleaning devices, the capillaries of which are open at both ends. In this In this case, the pipes are expediently connected to a manifold at both ends of each device and the holding sleeves of the lower row of devices with the holding sleeves of the upper row of devices by common lines between the opposing rows of devices connected.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Kapillarrohre können aus Palladium oder einer Palladiumlegierung bestehen. Vorzugsweise verwendet man Silber-Palladium-Legierungen mit etwa 10 bis etwa 50 °/o Silber, noch besser mit etwa 20 bis etwa 40 °/o Silber. Es können jedoch auch andere, für Wasserstoff durchlässige Legierungen verwendet werden.The capillary tubes used according to the invention can be made of palladium or a palladium alloy exist. Silver-palladium alloys are preferably used with about 10 to about 50 per cent silver, more preferably about 20 to about 40 per cent Silver. However, other alloys that are permeable to hydrogen can also be used.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei Verfahren angewendet werden, bei denen Wasserstoff von anderen Gasen abgetrennt werden soll, um ihn zu reinigen oder aus einem Reaktionsraum abzuziehen.The device according to the invention can be used in processes in which hydrogen is to be separated from other gases in order to purify it or to withdraw it from a reaction chamber.

Claims

Claim:

Device for cleaning hydrogen, consisting of a chamber with an inlet and Discharge for the hydrogen to be cleaned and a large number arranged in this chamber of thin-walled capillary tubes, each at one and the same end with the chamber wall connected, but open and closed at their other ends and their openings with are connected to a line for the purified hydrogen, characterized in that that the capillary tubes are arranged in the form of a bundle, running in a straight line, that the sealed ends of the capillary tubes are fastened together, while each capillary tube is supported over the remaining part of its outer wall only on the other tubes of the bundle, and that the capillary tubes are made of metals containing palladium in a manner known per se.

1 sheet of drawings