一种钯膜组件以及提纯器制造技术

本发明专利技术提供了一种钯膜组件以及提纯器，所述钯膜组件，包括：壳体，所述壳体设置有进气口、出气口、排气口以及收容腔；以及至少一个钯膜单元，所述钯膜单元收容于收容腔，包括钯膜以及与钯膜相对设置的扰流板，所述扰流板与钯膜相对的一侧阵列设置有若干凸台；所述钯膜与扰流板之间形成有进气通道，所述钯膜背离扰流板的一侧与相邻钯膜单元的扰流板或者所述收容腔的腔壁之间形成出气通道；所述进气通道的两端分别与所述进气口、排气口相连通，所述出气通道与所述出气口相连通。相较于现有技术，本发明专利技术钯膜组件通过扰流板打破气流在钯膜表面规律流动的状态，从而使得富氢混合气体能够更充分地接触到钯膜，进而提高了氢气提纯效率。

【技术实现步骤摘要】
一种钯膜组件以及提纯器
本专利技术属于氢气提纯
，尤其涉及一种钯膜组件以及提纯器。
技术介绍
近年来，随着氢燃料电池、钢铁、半导体、微电子、石油化工等行业快速发展，高纯氢气的需求量迅猛增大，有力推动了人们对高纯氢气生产和分离技术的研究。钯及其合金膜基于其自身材料特性，具有优良的氢渗透选择性、良好的机械和热稳定性等一系列优点，受到了深入广泛的研究。目前，钯膜的提纯效率仍然较低，排出的尾气中氢气的含量依旧较高，可达到15%~25%左右。这是由于氢气提纯过程中存在浓差极化效应，即：混合气流流经钯膜表面时，氢气在压力作用下透过钯膜，而其余气体则不能透过，所以逐渐在钯膜表面形成一层气流浓度较高的区域。在浓度梯度的作用下，氢气又会被带进混合气体中，形成边界层，从而使得钯膜透氢阻力增加，进而导致氢气提纯效率下降。随着行程逐渐增加，富氢混合气体到达钯膜末端时氢气浓度下降，从而使得氢气容易随着尾气流动至提纯器末端，从而使得氢气提纯效率降低。鉴于上述问题，有必要提供一种新的钯膜组件，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钯膜组件以及具有该钯膜组件的提纯器，所述钯膜组件通过扰流板打破气流在钯膜表面规律流动的状态，从而使得富氢混合气体能够更充分地接触到钯膜，进而提高了氢气提纯效率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种钯膜组件，包括：壳体，所述壳体设置有输入富氢混合气体的进气口、输出提纯氢气的出气口、排出尾气的排气口以及收容腔，所述收容腔与所述进气口、出气口、排气口相连通；至少一个钯膜单元，所述钯膜单元收容于所述收容腔，包括钯膜、与所述钯膜相对设置的扰流板以及位于所述钯膜和扰流板之间的第一密封圈，所述扰流板与所述钯膜相对的一侧阵列设置有若干凸台；所述钯膜与所述扰流板之间形成有进气通道，所述钯膜背离所述扰流板的一侧与相邻钯膜单元的扰流板之间形成出气通道；所述第一密封圈设置有与所述进气口相连通的进气槽以及与所述排气口相连通的排气槽，所述进气通道是由所述扰流板、第一密封圈、钯膜共同形成；所述进气通道的两端分别与所述进气口、排气口相连通，所述出气通道与所述出气口相连通。作为本专利技术的进一步改进，所述凸台的高度位于0.5毫米~3毫米之间。作为本专利技术的进一步改进，所述凸台呈圆柱状。作为本专利技术的进一步改进，所述钯膜与所述扰流板之间还设置有滤网，以过滤输入的富氢混合气体；所述滤网位于所述第一密封圈背离所述扰流板的一侧。作为本专利技术的进一步改进，所述滤网为不锈钢滤网。作为本专利技术的进一步改进，所述滤网背离所述扰流板的一侧还设置有第二密封圈，所述第二密封圈设置有与所述出气口相连通的出气槽；所述出气通道是由所述钯膜、第二密封圈、相邻钯膜单元的扰流板或者所述收容腔的腔壁共同形成。作为本专利技术的进一步改进，所述钯膜、扰流板呈管状，所述扰流板套在所述钯膜上。一种提纯器，包括钯膜组件，所述钯膜组件包括壳体，所述壳体设置有输入富氢混合气体的进气口、输出提纯氢气的出气口、排出尾气的排气口以及收容腔，所述收容腔与所述进气口、出气口、排气口相连通；以及至少一个钯膜单元，所述钯膜单元收容于所述收容腔，包括钯膜以及与所述钯膜相对设置的扰流板，所述扰流板与所述钯膜相对的一侧阵列设置有若干凸台；所述钯膜与所述扰流板之间形成有进气通道，所述钯膜背离所述扰流板的一侧与相邻钯膜单元的扰流板或者所述收容腔的腔壁之间形成出气通道；所述进气通道的两端分别与所述进气口、排气口相连通，所述出气通道与所述出气口相连通。作为本专利技术的进一步改进，所述凸台的高度位于0.5毫米~3毫米之间。作为本专利技术的进一步改进，所述钯膜与所述扰流板之间还设置有滤网，以过滤输入的富氢混合气体；所述滤网位于所述第一密封圈背离所述扰流板的一侧；所述滤网背离所述扰流板的一侧还设置有第二密封圈，所述第二密封圈设置有与所述出气口相连通的出气槽；所述出气通道是由所述钯膜、第二密封圈、相邻钯膜单元的扰流板或者所述收容腔的腔壁共同形成。本专利技术的有益效果是：本专利技术钯膜组件通过扰流板打破气流在钯膜表面规律流动的状态，从而使得富氢混合气体能够更充分地接触到钯膜，进而提高了氢气提纯效率。附图说明图1是本专利技术钯膜组件的立体结构示意图。图2是壳体的结构示意图。图3是钯膜单元的结构示意图。图4是图3所示钯膜单元的爆炸图。图5是第二密封圈的结构示意图。图6是滤网的结构示意图。图7是第一密封圈的结构示意图。图8是扰流板的结构示意图。图9是现有方案中富氢混合气体流经钯膜时气体流动方向示意图。图10是本专利技术富氢混合气体流经钯膜时气体流动方向示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。请参阅图1、图2、图3以及图4所示，本专利技术揭示了一种钯膜组件100，包括壳体10以及收容于所述壳体10内的至少一个钯膜单元20。在本实施例中，所述钯膜单元20的数量为3个，但是在其它实施例中，所述钯膜单元20的数量可以依需而设。请参阅图2以及图1所示，所述壳体10包括第一端板11、与所述第一端板11相对设置的第二端板12以及收容腔13。所述第一端板11上设置有贯穿所述第一端板11的进气口111、出气口112以及排气口113。所述进气口111位于所述第一端板11的一端，所述出气口112、排气口113位于所述第一端板11背离所述进气口111的一端。所述进气口111用以输入富氢混合气体，所述出气口112用以输出提纯氢气，所述排气口113用以排出尾气。所述尾气是指富氢混合气体经所述钯膜单元20过滤后剩余的非富氢混合气体。在本实施例中，所述进气口111、出气口112、排气口113设置于所述壳体10的同一侧，但是在其它实施例中，所述进气口111、出气口112、排气口113亦可以设置于所述壳体10的不同侧。所述收容腔13是由所述第一端板11、第二端板12共同形成，用以收容所述钯膜单元20。在本实施例中，所述收容腔13是开放式的，但是在其它实施例中，所述收容腔13亦可以是封闭式的。请参阅图4以及图3所示，所述钯膜单元20收容于所述收容腔13，包括依序设置的第二密封圈21、钯膜22、滤网23、第一密封圈24以及扰流板25。请参阅图5所示，所述第二密封圈21设置有与所述进气口111相配合的第一进气开口211、与所述出气口112相配合的第一出气开口212、与所述排气口113相配合的第一排气开口213、与所述钯膜22相配合的第二通气开口214以及出气槽215，所述出气槽215与所述第一出气开口212、第二通气开口214相连通。所述钯膜22呈片状，设置在所述滤网23上，并正对着所述第二通气开口214。请参阅图6所示，所述滤网23为不锈钢滤网，其上设置有与所述第一进气开口211相配合的第二进气开口231、与所述第一出气开口212相配合的第二出气开口232、与所述第一排气开口213相配合的第二排气开口23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钯膜组件，其特征在于，包括：/n壳体，所述壳体设置有输入富氢混合气体的进气口、输出提纯氢气的出气口、排出尾气的排气口以及收容腔，所述收容腔与所述进气口、出气口、排气口相连通；以及/n至少一个钯膜单元，所述钯膜单元收容于所述收容腔，包括钯膜、与所述钯膜相对设置的扰流板以及位于所述钯膜和扰流板之间的第一密封圈，所述扰流板与所述钯膜相对的一侧阵列设置有若干凸台；所述钯膜与所述扰流板之间形成有进气通道，所述钯膜背离所述扰流板的一侧与相邻钯膜单元的扰流板之间形成出气通道；所述第一密封圈设置有与所述进气口相连通的进气槽以及与所述排气口相连通的排气槽，所述进气通道是由所述扰流板、第一密封圈、钯膜共同形成；所述进气通道的两端分别与所述进气口、排气口相连通，所述出气通道与所述出气口相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种钯膜组件，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体设置有输入富氢混合气体的进气口、输出提纯氢气的出气口、排出尾气的排气口以及收容腔，所述收容腔与所述进气口、出气口、排气口相连通；以及
至少一个钯膜单元，所述钯膜单元收容于所述收容腔，包括钯膜、与所述钯膜相对设置的扰流板以及位于所述钯膜和扰流板之间的第一密封圈，所述扰流板与所述钯膜相对的一侧阵列设置有若干凸台；所述钯膜与所述扰流板之间形成有进气通道，所述钯膜背离所述扰流板的一侧与相邻钯膜单元的扰流板之间形成出气通道；所述第一密封圈设置有与所述进气口相连通的进气槽以及与所述排气口相连通的排气槽，所述进气通道是由所述扰流板、第一密封圈、钯膜共同形成；所述进气通道的两端分别与所述进气口、排气口相连通，所述出气通道与所述出气口相连通。


2.如权利要求1所述的钯膜组件，其特征在于：所述凸台的高度位于0.5毫米~3毫米之间。


3.如权利要求1所述的钯膜组件，其特征在于：所述凸台呈圆柱状。


4.如权利要求1所述的钯膜组件，其特征在于：所述钯膜与所述扰流板之间还设置有滤网，以过滤输入的富氢混合气体；所述滤网位于所述第一密封圈背离所述扰流板的一侧。


5.如权利要求4所述的钯膜组件，其特征在于：所述滤网为不锈钢滤网。


6.如权利要求4所述的钯膜组件，其特征在于：所述滤网背离所述扰流板的一侧还设置有第二密封圈，所述第二密封圈设置有与所述出气口相连通的出气槽；所述出气通道是由所述钯膜、第二密封圈、相邻钯膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢进，王建明，
申请(专利权)人：苏州高迈新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32