[實用新型]從含氧氣態混合物分離氧氣的組件

有效

• 申請號: 201520060123.4
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN204865557U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: T·R·欣克林;C·A·盧因森
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: B01D63/08
• 分類號: B01D63/08;B01D53/22
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華;徐志明

1.從含氧氣態混合物分離氧氣的組件，所述組件包含多個平面固態膜單元，每個平面固態膜單元包含：

不具有通連多孔性的第一平面致密混合傳導性氧化物層，所述第一平面致密混合傳導性氧化物層具有第一面和第二面，所述第二面與第一面相反；

具有通連多孔性的第一平面無通道多孔載體層，所述第一平面無通道多孔載體層具有第一面和第二面，所述第二面與第一面相反，所述第一平面無通道多孔載體層的第一面與所述第一平面致密混合傳導性氧化物層的第二面鄰接；

不具有通連多孔性的第二平面致密混合傳導性氧化物層，所述第二平面致密混合傳導性氧化物層具有第一面和第二面，所述第二面與第一面相反；

具有通連多孔性的第二平面無通道多孔載體層，所述第二平面無通道多孔載體層具有第一面和第二面，所述第二面與第一面相反，所述第二平面無通道多孔載體層的第一面與所述第二平面致密混合傳導性氧化物層的第二面鄰接；和

一個或多個平面中間載體層，所述一個或多個中間載體層包含至少一個有通道層，所述一個或多個中間載體層插置在所述第一平面無通道多孔載體層的第二面和所述第二平面無通道多孔載體層的第二面之間；

其中每個平面固態膜單元具有圍繞所述第一平面致密混合傳導性氧化物層、所述第二平面致密混合傳導性氧化物層、所述第一平面無通道多孔載體層、所述第二平面無通道多孔載體層和所述一個或多個平面中間載體層的外緣，所述外緣包含不具有通連多孔性的致密混合傳導性氧化物層和與所述致密混合傳導性氧化物層鄰接的具有通連多孔性的無通道多孔載體層，其中所述致密混合傳導性氧化物層將所述第一平面致密混合傳導性氧化物層與所述第二平面致密混合傳導性氧化物層連接，并且其中所述外緣的無通道多孔載體層將所述外緣的致密混合傳導性氧化物層與所述一個或多個平面中間載體層分離。

2.根據權利要求1所述的組件，其特征在于所述第一平面致密混合傳導性氧化物層、所述第二平面致密混合傳導性氧化物層、所述第一平面無通道多孔載體層、所述第二平面無通道多孔載體層、所述一個或多個平面中間載體層、所述致密混合傳導性氧化物層和所述無通道多孔載體層的每一個都包含混合傳導性金屬氧化物材料。

3.根據權利要求1所述的組件，其特征在于每一個膜單元中所述第一平面致密混合傳導性氧化物層具有范圍從0.1微米至1000微米的厚度，每一個膜單元中所述第二平面致密混合傳導性氧化物層具有范圍從0.1微米至1000微米的厚度，以及每一個膜單元中所述外緣的致密混合傳導性氧化物層具有范圍從0.1至5000微米的厚度。

4.根據權利要求1所述的組件，其特征在于還包含與所述多個平面固態膜單元操作性連接的管道，所述管道用于傳送氧氣，所述氧氣已經通過轉運穿過每個膜單元的第一平面致密混合傳導性氧化物層和第二平面致密混合傳導性氧化物層的至少一個并經由每個膜單元的第一平面無通道多孔載體層和第二平面無通道多孔載體層的至少一個進入所述管道而與所述含氧氣態混合物分離，其中所述管道包含致密層。

5.根據權利要求4所述的組件，其特征在于每一個膜單元中所述第一平面致密混合傳導性氧化物層具有范圍從0.1至1000微米的厚度，每一個膜單元中所述第二平面致密混合傳導性氧化物層具有范圍從0.1微米至1000微米的厚度，每一個膜單元中所述外緣的致密混合傳導性氧化物層具有范圍從0.1微米至5000微米的厚度，以及每一個組件中的每一個管道中的致密層具有范圍從0.1微米至5000微米的厚度。

6.根據權利要求1所述的組件，其特征在于所述一個或多個平面中間載體層的所述至少一個有通道層是多孔的。

7.根據權利要求6所述的組件，其特征在于所述至少一個有通道層具有范圍從0.1至100微米的體積平均孔隙半徑其中其中V是半徑為a的孔隙的每單位質量體積，V_g是每單位質量的總孔隙體積，并且其中a、V和V_g通過水銀孔率法測量。