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合金管钯管纯化氢的原理
详细说明:

合金管钯管纯化氢的原理

合金管概念及标准

合金管是无缝钢管的一种,其性能要比一般的无缝钢管高很多,因为这种钢管里面含Cr比较多,其耐高温、耐低温、耐腐蚀的性能是其他无缝钢管比不上的,所以合金管在石油、化工、电力、锅炉等行业的用途比较广泛。
  钯合金管用于氢气与杂质的分离。
  钯管纯化氢的原理是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯管的一侧时,氢被吸附在钯管壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1.5×1015m,而钯的晶格常数为3.88×10-10m(20℃时),故可通过钯管,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯管的另一侧逸出。在钯管表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用钯管获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形和脆化,故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,制成钯合金,可改善钯的机械性能11.汽车半轴套管用无缝钢管(GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管钯合金中,银约占20—30%,其他成分(如金等)的含量<5%。
  目前应用的钯合金中,银约占20—30%,其他成分(如金等)的含量<5%。氢透过钯合金的速率与温度、膜的厚度及渗透摸两侧的原料氢和纯氢的压力差(△P)有关。升高温度,增大△P及减小膜的厚度,会使透氢速率增加。但温度升高,将使渗透膜的抗拉强度降低。因此,钯管的使用温度通常控制在450℃左右。某些杂质可导致钯中毒,使透气性能变坏,甚至可使膜遭到破坏。能引起钯中毒的物质有:汞、砷化物、卤化物、油蒸气、含硫和含氨物质以及粉尘等。钯合金可制成管状(称为钯管)或膜片(称钯膜)。
 
 

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