[实用新型]一种多通道金属钯复合膜氢气分离器组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体分离器的技术领域，尤其是涉及一种多通道金属钯复合膜氢气分离器组件，可以应用于小、中、大规模的氢气分离与纯化。

背景技术

钯复合膜具有优良的氢渗透性能，可用于氢气的分离与提纯。钯复合膜的支撑载体材料有很多，但主要是多孔陶瓷管和多孔不锈钢管，其中又以前者应用最为广泛，这主要归功于其优异的化学稳定性和成熟的制备工艺。现有文献及专利报道中，涉及的钯膜陶瓷载体几乎都是单通道型的，钯复合膜或镀在陶瓷管外侧或镀在内侧。由于每根单通道钯复合膜的膜面积有限，虽然可以简单通过增加膜管的数量来增大膜面积，但这又增大了膜管所占据的空间，提高了设备投资并增加了安装和监测的困难。由于多通道型钯膜的单位体积能提供更大的膜面积，从而使氢气分离器在保证氢透量的同时体积更为小巧，尤其适用于便携式或现场制氢装置。另外，多通道型钯膜是内膜型，其超薄金属层在安装操作过程中不容易受损。基于以上原因，若能将这种多通道型多孔陶瓷为载体的钯复合膜做成高效氢气分离器将会有更好的应用前景。

有文献报道了一种高效的氢气分离膜[Hu Xiaojuan,Huang Yan,Shu Shili,Fan Yiqun,Xu Nanping,Journal of Power Sources,181(2008)135-139.]，通过采用多通道钯复合膜，可以获得高的分离面积/体积比。采用多通道陶瓷载体，以化学镀在各通道的内表面形成钯膜，而横截面通过釉子进行致密封孔。再以石墨密封垫通过致密后的横截面将钯复合膜与金属壳体进行连接。然而，由于多通道钯复合膜与金属壳体完全固定在一起，又由于多通道钯复合膜与金 属壳体的热膨胀系数不同，所以在加热和冷却过程中，必然导致石墨密封垫处有一定程度的泄露，从而难以实际应用。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种金属接头处不会因热膨胀系统的不同而造成泄露，使得密封性能增强，在实际应用中可以广泛使用的一种多通道金属钯复合膜氢气分离器组件。

为实现上述的目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种多通道金属钯复合膜氢气分离器组件，包括壳体以及设于壳体内的具有多孔道的支撑体，支撑体的孔道内壁上设有金属钯复合膜，壳体上设有与壳体内相通的出气道，所述支撑体的进口端和出口端分别从壳体的两端伸出且在支撑体的进口端和出口端上均套接有金属接头，金属接头套接的内接面分别与进口端和出口端套接的外表面之间由端口向该端根部依次设有石墨密封圈以及压紧圈；所述进口端和出口端上均套设有锁紧螺帽，锁紧螺帽均与金属接头螺接且锁紧螺帽靠近进口端和出口端的根部均设有缩口环，旋紧锁紧螺帽使缩口环带动压紧圈挤紧石墨密封圈。

本实用新型进一步设置为：所述两金属接头套接的内接面以及两金属接头套接的内接面与进口端和出口端套接的外表面上均设有粗糙面。

本实用新型进一步设置为：所述支撑体与壳体之间向支撑体的进口端和出口端方向依次设有石墨密封圈以及压紧圈；所述壳体的两端分别螺接有锁紧螺帽，锁紧螺帽靠近进口端和出口端均设有缩口环，旋紧该锁紧螺帽使缩口环带动压紧圈挤紧石墨密封圈。

本实用新型进一步设置为：所述壳体与支撑体相匹配的面上均设有粗糙面。

本实用新型进一步设置为：所述粗糙面为若干圈环形的槽、或若干圈环形 的凸起、或螺旋式槽或螺旋式凸起、或不规则的凸起。

本实用新型进一步设置为：所述壳体中部的侧壁向外凸出并形成若干圈凸环。

本实用新型进一步设置为：所述金属接头套接处与同一侧的壳体之间的支撑体上覆盖有一层陶瓷釉；或伸出壳体外的支撑体的进口端和出口端上覆盖有一层陶瓷釉。

通过采用上述技术方案，本实用新型所达到的技术效果为：通过在金属接头处设置石墨密封圈、压紧圈以及锁紧螺帽，锁紧螺帽增强了金属接头与支撑体以及壳体与支撑体连接的密封性，从而提高了本装置整体的密封性，金属接头处不会因热膨胀系统的不同而造成泄露，使得密封性能增强，在实际应用中可以广泛使用，同时设置一个或多个出气道，可以收集一种或多种纯度的氢气，使得产品的适用范围更广，而且效率高，产生的经济效益也高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的剖面结构原理示意图。

图2为本实用新型的图1的其中一部分的局部放大示意图。

图3为本实用新型的图1的另一部分的局部放大示意图。

具体实施方式