[發明專利]氫純化裝置

在審

• 申請號: 202180072521.6
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN116390800A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: D·J·埃德倫德;R·T·斯蒂德貝克
• 申請（專利權）人: 埃利門特第一公司
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 張曉冬

1.一種氫純化裝置，包括：

第一端部框架和第二端部框架，包括：

輸入端口，被配置成接收包含氫氣和其他氣體的混合氣體流；

輸出端口，被配置成接收滲透流，所述滲透流包含比所述混合氣體流高的氫氣濃度和比所述混合氣體流低的其他氣體濃度中的至少一者；和

副產物端口，被配置成接收包含至少大部分的所述其他氣體的副產物流；

至少一個箔-微篩組件，被設置在所述第一端部框架和所述第二端部框架之間并固定到所述第一端部框架和所述第二端部框架，所述至少一個箔-微篩組件包括：

至少一個氫選擇性膜，具有進料側和滲透側，所述滲透流的至少一部分由所述混合氣體流的從進料側流到滲透側的部分形成，其中保留在所述進料側的所述混合氣體流的剩余部分形成所述副產物流的至少一部分，和

至少一個微篩結構，包括具有形成多個流體通道的多個孔口的無孔平面片，所述多個孔口中的每個孔口具有限定縱向軸線的長度，所述多個孔口以多排的形式被定位在所述無孔平面片上，使得所述多排中的每排中的多個孔口中的孔口的縱向軸線(1)彼此平行，以及(2)不平行于所述多排中的相鄰排的多個孔口中的孔口的縱向軸線，所述無孔平面片包括大體相對的平面表面，所述平面表面被配置成向所述滲透側提供支撐，所述多個流體通道在所述相對的表面之間延伸，其中所述至少一個氫選擇性膜冶金地結合到所述至少一個微篩結構；以及

多個框架，被設置在所述第一端部框架和所述第二端部框架與所述至少一個箔-微篩組件之間并被固定到所述第一端部框架和所述第二端部框架，所述多個框架中的每個框架包括限定開口區域的周界框體。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述無孔平面片包括具有所述多個孔口的兩個或更多個離散部分，并且其中所述兩個或更多個離散部分中的每個離散部分與所述兩個或更多個離散部分中的相鄰離散部分通過沒有所述多個孔口的至少一個邊界部分間隔開。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述至少一個氫選擇性膜包括兩個或更多個氫選擇性膜，并且其中所述兩個或更多個氫選擇性膜中的不同的氫選擇性膜冶金地結合至所述兩個或更多個離散部分中的每個離散部分。

4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述兩個或更多個氫選擇性膜中的每個氫選擇性膜被設置大小成大于對應的離散部分，使得所述氫選擇性膜的周界部分接觸所述無孔平面片的不包括所述多個孔口的一個或多個部分。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述至少一個氫選擇性膜擴散結合到所述至少一個微篩結構。

6.一種氫純化裝置，包括：

第一端部框架和第二端部框架，包括：

輸入端口，被配置成接收包含氫氣和其他氣體的混合氣體流；

輸出端口，被配置成接收滲透流，所述滲透流包含比所述混合氣體流高的氫氣濃度和比所述混合氣體流低的其他氣體濃度中的至少一者；和

副產物端口，被配置成接收包含至少大部分的所述其他氣體的副產物流；

至少一個箔-微篩組件，被設置在所述第一端部框架和所述第二端部框架之間并固定到所述第一端部框架和所述第二端部框架，所述至少一個箔-微篩組件包括：

至少一個氫選擇性膜，具有進料側和滲透側，所述滲透流的至少一部分由所述混合氣體流的從進料側流到滲透側的部分形成，其中保留在所述進料側的所述混合氣體流的剩余部分形成了所述副產物流的至少一部分，和

至少一個微篩結構，包括無孔平面片，所述無孔平面片具有形成多個流體通道的多個體育場形狀孔口，所述多個體育場形狀孔口中的每個孔口的長度至少是該孔口的半徑的十倍，所述平面片包括配置成向所述滲透側提供支撐的大體相對的平面表面，所述多個流體通道在所述相對的表面之間延伸，其中所述至少一個氫選擇性膜冶金地結合到所述至少一個微篩結構；以及

多個框架，被設置在所述第一端部框架和所述第二端部框架與所述至少一個箔-微篩組件之間并被固定到所述第一端部框架和所述第二端部框架，所述多個框架中的每個框架包括限定開口區域的周界框體。