[發明專利]用于獲得氫氣的方法和設備

在審

• 申請號: 201380060532.8
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104797521A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: A.休伯;H.洛倫岑;C-L.馬恩肯;S.雷克;S.羅斯坎普;D.蒂森
• 申請（專利權）人: 馬恩肯合伙人有限責任公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50;B01D53/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

1.一種用于從原料氣體中獲得高純度氫氣的方法，其中，將原料氣體在壓強下導入第一壓力容器(1)，并且所述第一壓力容器(1)至少局部借助半透性材料與第二壓力容器(3)相分隔，并且所述第一壓力容器相對于所述第二壓力容器被完全地封閉，其中，通過所述半透性材料在所述第二壓力容器(3)中離析出高純度的氫氣，其特征在于，所述半透性材料是金屬或者金屬合金，并且至少在方法開始時加熱所述半透性材料，在一段時間內充足地提高滲透的氫氣量，并且至少中斷所述加熱。

2.根據權利要求1所述的用于從原料氣體中獲得高純度氫氣的方法，其中，將原料氣體在壓強下導入壓力容器(1)，并且所述壓力容器(1)具有構成第二壓力容器的內部區域(3)，所述內部區域(3)相對于所述壓力容器(1)的內部空間(2)被完全地封閉，所述內部區域(3)至少局部通過半透性材料與所述壓力容器(1)的內部空間(2)相分隔，并且其中，通過這種半透性材料在所述內部區域(3)內離析出高純度的氫氣。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述半透性材料是一種包含鐵素體鐵和/或生鐵和/或純鐵的材料，優選由鐵素體鐵和/或生鐵和/或純鐵構成。

4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在方法開始后短時間地加熱所述半透性材料一段時間，用來充足地提高滲透的氫氣量。

5.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，借助電流、尤其交流電加熱所述半透性材料。

6.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，至少在方法開始時沿著縱向導引電流、尤其交流電通過所述半透性材料。

7.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在每平方厘米至少10安培、優選每平方厘米至少20安培的電流密度下通過交流電進行加熱。

8.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，具有運載氣體、尤其惰性氣體、例如CO₂的原料氣體被裝入壓力容器內。

9.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述內部區域內離析的氫氣通過低壓被導出。

10.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，將具有溫度小于400℃、例如小于300℃、尤其小于200℃、如具有室溫的原料氣體導入所述壓力容器內。

11.根據上述權利要求之一所述的方法，其中，尤其借助交流電脈沖式地進行加熱。

12.根據上述權利要求之一所述的方法，其中，金屬或者金屬合金是鐵或者包含鐵，并且所述半透性材料在方法開始時短時間地被加載具有至少50Hz頻率的交流電并且必要時在之后的流程中被再次加載具有至少50Hz頻率的交流電。

13.一種用于從原料氣體中獲取高純度氫氣的設備，所述設備具有壓力容器(1)和用于原料氣體或離析氫氣后的原料氣體的導入管路和導出管路(4、5、6)，并且所述設備還具有第二壓力容器(3)，所述第二壓力容器(3)相對于第一壓力容器(1)被完全地封閉，并且所述第二壓力容器(3)至少局部借助半透性材料與所述第一壓力容器相分隔，其中，所述半透性材料對于氫氣是滲透性的，以便從原料氣體中離析出高純度的氫氣，其特征在于，所述半透性材料尤其通過電能可被至少分段地加熱，所述設備尤其被設置用于執行根據權利要求1至12之一所述的方法。

14.根據權利要求13所述的用于從原料氣體中獲取高純度氫氣的設備，所述設備具有第一壓力容器(1)和用于原料氣體或離析出氫氣后的原料氣體的導入和導出管路(4、5、6)，所述設備還具有作為第二壓力容器的安置在所述壓力容器(1)的內部空間(2)內的內部區域(3)，所述內部區域(3)相對于所述壓力容器(1)的內部空間(2)被完全地封閉，并且所述內部區域(3)至少局部借助半透性材料與所述第一壓力容器的內部空間(2)相分隔，其中，所述半透性材料對于氫氣是可滲透的并且用于從原料氣體中離析出高純度的氫氣，其特征在于，所述半透性材料尤其通過電能可至少分段地被加熱，并且所述半透性材料是金屬或金屬合金，并且所述設備被設置用于執行權利要求1至12所述的方法。

15.根據權利要求13所述的設備，其特征在于，所述半透性材料是一種包含鐵素體鐵和/或生鐵和/或純鐵的材料，優選由鐵素體鐵和/或生鐵和/或純鐵構成。