[發(fā)明專利]一種制氫金屬膜反應(yīng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611057551.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108117046A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊維慎;魯輝;張晉娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): C01B3/40
• 分類號(hào): C01B3/40;C01B3/32
• 代理公司: 大連格智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 劉曉琴;張亞男

1.一種制氫金屬膜反應(yīng)器，其中心固定透氫管狀鈀膜，其特征在于，所述透氫管狀鈀膜通過(guò)以下方法制備：

(1)將多孔管狀底膜內(nèi)表面或外表面的中間部分留出，兩端進(jìn)行涂釉密封；

(2)將多孔底膜的涂釉密封一側(cè)浸涂至γ-AlOOH溶膠中，從側(cè)施加真空抽吸，浸涂后取出晾干，焙燒，得到γ-Al₂O₃過(guò)渡層修飾的底膜；

(3)將步驟(2)中經(jīng)修飾的底膜依次于TiCl₃敏化溶液中浸漬、水洗、PdCl₂活化溶液中浸漬、稀鹽酸清洗、水洗，重復(fù)以上步驟1～3次；

(4)將經(jīng)步驟(2)處理的底膜置于含鈀金屬鹽的化學(xué)鍍液中，進(jìn)行鍍鈀；

將鍍鈀后得到的管狀鈀膜密封于膜反應(yīng)器中心，管狀鈀膜的兩端與外界連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫金屬膜反應(yīng)器，其特征在于，所述金屬膜反應(yīng)器中還包括制氫催化劑，所述制氫催化劑的裝填方式為：裝填于管狀鈀膜外表面與膜反應(yīng)器壁之間，或裝填于管狀鈀膜的中心，或在管狀鈀膜的非鍍鈀一側(cè)上負(fù)載，或在在管狀鈀膜的非鍍鈀一側(cè)同時(shí)裝填和負(fù)載。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制氫金屬膜反應(yīng)器，其特征在于，當(dāng)在管狀鈀膜上負(fù)載制氫催化劑時(shí)，所述鈀膜通過(guò)以下步驟制備：

(1)將多孔管狀底膜內(nèi)表面或外表面的中間部分留出，兩端進(jìn)行涂釉密封；

(2)將多孔管狀底膜的非涂釉密封一側(cè)浸漬于制氫活性金屬鹽溶液中，之后進(jìn)行高溫焙燒得到負(fù)載制氫催化劑的多孔底膜，所述活性金屬包括鎳；

(3)將多孔底膜的涂釉密封一側(cè)浸涂至γ-AlOOH溶膠中，從另一側(cè)施加真空抽吸，浸涂后取出晾干，焙燒，得到γ-Al₂O₃過(guò)渡層修飾的底膜；

(4)將步驟(3)中經(jīng)修飾的底膜依次于TiCl₃敏化溶液中浸漬、水洗、PdCl₂活化溶液中浸漬、稀鹽酸清洗、水洗，重復(fù)以上步驟1～3次；

(5)將經(jīng)步驟(3)處理的底膜置于含鈀金屬鹽的化學(xué)鍍液中，進(jìn)行鍍鈀。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制氫金屬膜反應(yīng)器，其特征在于，膜反應(yīng)器內(nèi)裝填的制氫催化劑為鎳基催化劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫金屬膜反應(yīng)器，其特征在于，在透氫管狀鈀膜的制備中，步驟(2)中所述多孔管狀底膜為多孔陶瓷膜或多孔不銹鋼膜，其中優(yōu)選為多孔α-Al₂O₃膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫金屬膜反應(yīng)器，其特征在于，步驟(2)中所述浸涂的時(shí)間為0.5～5min；所述焙燒的溫度為600～850℃，時(shí)間為1～5h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫金屬膜反應(yīng)器，其特征在于，步驟(4)中所述鍍鈀的鈀膜厚度為3～10μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫金屬膜反應(yīng)器，其特征在于，所述透氫管狀鈀膜以橡膠圈低溫密封或石墨墊圈高溫密封方式密封于膜反應(yīng)器上。

9.權(quán)利要求1～8所述的制氫金屬膜反應(yīng)器在甲烷水蒸汽重整制氫和醇類水汽重整制氫中的應(yīng)用。