DE1567598B1

DE1567598B1 - Verfahren zur Herstellung einer profilierten wasserstoffpermeablen Membran

Info

Publication number: DE1567598B1
Application number: DE19661567598
Authority: DE
Inventors: Seino Hideki; Yamauchi Saburo; Taura Teruchika; Isogai Yuzuru
Original assignee: Japan Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Japan Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1965-06-18
Filing date: 1966-06-16
Publication date: 1970-06-04
Also published as: US3469372A; DE1792676A1; GB1140952A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur förmig wird und daß infolge durch die Herstellung Herstellung einer profilierten wasserstoffpermeablen bedingter Falten oder Kratzer Bruch oder bei ErMembran, hitzen Verbiegung eintritt. In dem Fall, in dem die Wasserstoffpermeable Membranen werden in Dif- wasserstcffpermeable Röhre durch ein Ziehverfahren fusionszellen verwendet, um reinen Wasserstoff aus 5 hergestellt wird, ist ein komplizierter Arbeitsgang notwasserstoffenthaltendem unreinem Gas zu trennen. wendig, der mit einem sanften Ziehen beginnt, das Eine wasserstoffpermeable Membran aus Palladium dann zur Bildung des Rohrs allmählich stärker wird, oder einer Palladiumlegierung läßt Wasserstoff bei Die durch jedes der vorgenannten Verfahren hergeeiner Temperatur von 300 bis 500⁰C durch, wobei stellten wasserstcffpermeablen Röhren hatten zahlihre Kapazität für den Durchlaß von reinem Wasser- io reiche Defekte in der Röhrenwand, wenn die Memstoff durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird: brandicke kleiner als 0,075 mm war, so daß sie praktisch nicht brauchbar waren. Die herkömmlichen Q == K(IIt)^P e^E°l^RT. wasserstcffpermeablen Röhren waren daher in ihrer

Wasserstoffdurchlaßkapazität begrenzt.

Hierin bedeutet 15 Eine andere, flache, durch ein gasdurchlässiges

Stützelement vom Netz zu stützende, durch Walzen

Q = Wasserstoffdurchlaßrate, erhaltene wasserstoffpermeable Membran hat den

K = Diffusionsmengenkonstante, Nachteil, daß sich infolge unterschiedlicher Wärme-

TV 1 j ™ + ir τ, λ/γ ™u dehnung zwischen der Membran und dem Stütz-

t = Dicke der metallischen Membran, _{ao element}\_{ei den erhöhten Temperaturen Falten in der}

P = Druckunterschied zwischen Primär- und Membran bildeten, die durch Wiederholung der Er-Sekundärseite, hitzung und Abkühlung der Membran zu Bruch

T = absolute Temperatur der Membran, führten. Bei einer derartigen ebenen Membran treten f

unter dem Druck des Arbeitsgases willkürliche und

Eo = aktivierte Energie, ₂₅ sc^fe F_ai_ten in der Membran auf, die durch ther-

R — Gaskonstante. mische Ausdehnung beim Erhitzen derart beansprucht

werden, daß nach einer kurzen Zeitspanne beim

Demzufolge muß eine wasserstoffdurchlässige Mem- wiederholten Erhitzen, Abkühlen und Belasten und bran die folgenden Merkmale besitzen: Entlasten durch Druck Risse auftreten. Schließlich

30 wird durch die notwendige großflächige Stützung der

(1) Da die H₂-Durchlaßrate umgekehrt proportional Membran gegen den Arbeitsdruck die Effektivfläche zur Dicke der Membran ist, nimmt der Wasser- _erheblich vermindert, insbesondere, wenn die Memstoffdurchlaß bei kleiner werdender Membran- _{bran sichj wie es bereits} vorgeschlagen wurde, in dicke zu. Anlage an das von einem Drahtnetz gebildete Stütz-

(2) Da die H₂-Durchlaßrate proportional der Qua- 35 element während des Einsatzes elastisch verformt und dratwurzel des Druckunterschieds zwischen der sich dadurch mit noch größerem Bereich an das Primär- und Sekundärseite ist und daher der Stützelement anlegt und dadurch die Effektivfläche Wasserstcffdurchgang mit zunehmendem Druck verringert.

des Arbeitsgases größer wird, muß die Membran Es ist ferner bekannt, eine wasserstoffpermeable

sehr druckfest sein. 4° Membran durch Prägen mit Hilfe eines Prägewerk-

/~>\ tv -κι ι. τ. 11 j· τ · -j γ·· zeugs zu profilieren, um durch die dadurch erzielten

(3) Die Membran aus Palladiumleg^rung wirfur _El4_hung£_{n und} Vertiefungen Abstandhalter zu den Durchlaß von H₂ auf 300 bis 450 C erhitzt, _bMen ^ _prä _erfol J= _{einem Formwerkzeu&}

so daß die Membran m der Lage sein muß der . _dag _amch ^_echanis ^s _che Bearbeitung die Profi- Λ

durch die Hitze bedingten Expansion und Kon- _{45 H e}i_ngearbeitet worden ist. Abgesehen davon, *

traktion zu widerstehen. _daß ^ £_naü&s p_{rägewerkzeug er}hebliche Her-

(4) Besitzt die H₂-durchlässige Membran Risse oder Stellungsschwierigkeiten bereitet, hat es den Nachteil, Fehlstellen, so wird sie entweder durch die Ex- daß die Membran beim Prägen infolge unsauberer pansions- oder Kontaktionskräfte infolge Tem- Bearbeitung beschädigt wird und dadurch zu vorperaturunterschied öder durch die Druckdifferenz 50 zeitigem Bruch neigt.

zwischen der Primär- und Sekundärseite .be- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur

schädigt, so daß unreines Gas zur Sekundärseite Herstellung einer durch Profilierung mit erhöhter (die Reinwasserstoffseite) gelangt. Es darf daher Eigenfestigkeit und Steifigkeit versehenen Wasserstoffdie Membran keine Defekte wie Fehlstellen und permeablen Membran zu schaffen, bei dem Risse und Risse besitzen. ^: '55 Kratzer auf der Membranoberfläche vermieden werden

und eine Profilierung geschaffen wird, die der Ex-

Es ist jedoch bisher keine wasserstoffpermeable pansion und Kontraktion infolge hoher Temperatur-Membran bekanntgeworden, die diesen Anforde- differenzen als auch hohen Druckunterschieden widerrungen gerecht wird. Beispielsweise neigen herkömm- steht und darüber hinaus eine außergewöhnlich hohe liehe wasserstoffpermeable Röhren, die entweder durch 60 Wasserstcffdurchlaßkapazität besitzt. Senk- oder Strangpreßverfahren hergestellt worden Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß man eine

sind, zu Kratzern in Röhrenlängsrichtung mit dem ebene Metallfolie aus Palladium oder einer Palladium-Nachteil, daß diese Kratzer für Risse in den Röhren legierung einer Dicke von 0,3 bis 0,05 mm auf ein verantwortlich sind. Darüber hinaus ist es außer- ebenes gewebtes Drahtnetz mit 20 his 200 Maschen ordentlich schwierig, diese Senkungskratzer mit Sicher- 65 legt und anschließend die Folie mit Hilfe eines Druckheit zu entdecken. Andererseits haben die wasserstoff- mittels gegen das Netz preßt. Das Netz dient als permeablen Röhren, die durch Schweißen hergestellt Prägewerkzeug und erzeugt eine bleibende Profiworden sind, den Nachteil, daß die Dicke ungleich- lierung auf der Membran. Da Drahtnetze durch ge-

CH=IIGINAL INSPECTED

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zogene Metalldrähte mit sehr glatter Oberfläche her- meablen Membran, wobei der Prägestempel im Schnitt

gestellt werden können, ist die Gefahr der Beschädi- dargestellt ist,

gung der Membran sehr gering, so daß wesentliche F i g. 4 eine Draufsicht auf die obere Matrize des dünnere Membranen geprägt werden können, als Prägstempels nach F i g. 3 bei Blickrichtung von A, bisher möglich war. Im übrigen erhält man durch die 5 F i g. 5 eine Draufsicht auf die untere Matrize des zwangläufige Wellenform der in die Membran ein- Prägstempels nach F i g. 3 in Blickrichtung B,
geprägten Profilierungen keine Kanten, sondern sanfte F i g. 6-A in vergrößertem Maßstab eine Drauf-Übergänge, so daß eine erfindungsgemäß hergestellte sieht auf ein ebenes gewebtes Drahtnetz in Leinen-Membran Spannungen ohne Gefahr örtlicher Über- bindung, das bei dem Verfahren zur Herstellung der beanspruchung gleichmäßig aufnehmen kann, wobei io erfindungsgemäßen wasserstoffpermeablen Membran durch die bleibende Profilierung eine große Eigen- zu verwenden ist,

festigkeit erreicht wird. Eine derartige Membran be- Fig. 6-B einen Schnitt längs der Linie XX in

darf keiner großflächigen Stützung, so daß die Mög- F i g. 6-A.

lichkeit einer wesentlich größeren Nutzfläche für die Gemäß den Fig. 1, 2-A, 2-B und 2-C besitzt Wasserstcffdiffusion geboten wird. Es kann im wesent- 15 erfindungsgemäß eine wasserstoffdurchlässige Memlichen die volle Fläche der Membran für die Wasser- bran 1 eine unebene Oberfläche aus Konvexabstoffdiffusion ausgenutzt werden, da die Membran schnitten 2 und Konkavabschnitten 3, die mit Hilfe auf Grund ihrer durch die Profilierung erzielten eines gewebten Drahtnetzes geprägt und ausgeformt Eigenfestigkeit lediglich einer punktförmigen Stützung worden sind. Vorzugsweise greifen die Konvexan den Konvexabschnitten der Profilierung bedarf. 20 abschnitte 2 sowohl in Längs- als auch in Quer-Schließlich wird durch die Verwendung eines Draht- richtung ineinander und sind jeweils um die halbe ^ netzes als Prägewerkzeug ein sehr billiges Prägewerk- Teilung gegeneinander versetzt. Die Konkavabschnitte ψ zeug geschaffen und wird im übrigen eine spürbare umgeben die Konvexabschnitte und bilden um letztere Einsparung an edlen Metallen erreicht, da durch die eine Art Netz. Vorzugsweise durchlaufen die Konkavzwangläufig runden Konturen dieses Prägewerkzeugs 25 abschnitte 3 in jeder Oberflächenrichtung nicht geradohne Bruchgefahr sehr dünne Membranen profiliert linig, sondern überqueren diese in Zickzackform. Wie werden können. man in den F i g. 2-B und 2-C erkennt, besitzt die

Vorzugsweise besitzt die Folie für die Herstellung erfindungsgemäße wasserstoffdurchlässige Membran einer profilierten Membran eine Dicke von 0,1 bis sowohl in Längs- als auch in Querrichtung wellen-0,05 mm, wobei ein Netz von 50 bis 100 Maschen 30 förmige Gestalt mit Konvexabschnitten 2 und Konkavverwendet wird. Eine Membran, deren Dicke über abschnitten 3. Diese Wellengestalt erscheint bei einem 0.1 mm und insbesondere über 0,3 mm hinausgeht, ist Oberflächenschnitt in beliebiger Richtung mit der deswegen nicht zweckmäßig, weil nicht nur die Menge Ausnahme, daß sich in Abhängigkeit von der Richtung an Wasserstoffdurchlaß verringert wird, sondern auch ein geringer Unterschied in der Wellenteilung oder die Kosten der Herstellung einer derartig dicken 35 Wellenneigung ergibt.

Membran groß werden. Andererseits ist eine Stärke Da die erfindungsgemäße wasserstcffdurchlässige

von weniger als 0,01 mm und insbesondere weniger Membran in allen Richtungen einschließlich der

als 0,005 mm unerwünscht, da die Haltbarkeit der Längs- als auch Querrichtung eine kleine wellen-

Membran dann ungenügend ist. förmige Kontur besitzt, mäßigt es zu einem zufrieden-

Bei einer Folie mit einer Dicke von 0,05 bis 0,01 mm 40 stellenden Grad die sich aus der Temperatur- oder

wird erfindungsgemäß ein Netz mit 100 bis 200 Ma- Druckdifferenz ergebende Expansion oder Kontraktion

sehen verwendet. und besitzt daher eine große Haltbarkeit. Es ergibt

Als Material für die Membran ist sowohl metalli- sich weiterhin der Vorteil, daß die Zirkulation des

\ sches Palladium als auch eine Palladiumlegierung ge- durchgelassenen Wasserstoffs durch die zahlreichen

eignet. Da das Arbeitsgas metallisches Palladium 45 Vertiefungen in Längs- als auch in Querrichtung der

korrodiert, ist eine Palladiumlegierung bevorzugt, die Membran sehr leicht ist.

ein Edelmetall wie Silber oder Gold enthält. Ins- Während die Dickengrenze, bei der die bekannten

besondere wird eine Legierung bevorzugt, die aus den wasserstcffdurchlässigen Röhren hergestellt werden

drei Elementen Palladium, Silber und Gold besteht. konnten, 0,075 mm ist, kann die erfindungsgemäße

Für den Prägevorgang, d. h. für das Anpressen der 50 durchlässige Membran außerordentlich dünn gemacht

Metallfolie gegen das Drahtnetz kann als Druckmittel werden. Daher ist die Menge an durchgelassenem

öl, Wasser oder Gummi bei einem Druck von 100 bis Wasserstoff pro Flächeneinheit mehrfach und bis zu

450 kg/cm² verwendet werden. 1Ofach größer als früher. Darüber hinaus, kann die

Der im folgenden verwendete Ausdruck »Masche« Menge an Edelmetallen für die Herstellung der erbedeutet die Zahl der Kettfäden pro 2,54 cm Drahtnetz 55 findungsgemäßen Membran auf einen Bruchteil der in Leinenbindung. früheren Menge reduziert werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema- Die erfindungsgemäße wasserstoffdurchlässige Mem-

tischer Zeichnungen näher erläutert. bran kann in der Weise hergestellt werden, daß eine

F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung eine erfin- flache, 0,3 bis 0,005 mm dicke Metallmembran aus

dungsgemäße wasserstcffpermeable Membran, 60 der aus Palladium und Palladiumlegierungen bestehen-

F i g. 2-A in stark vergrößertem Maßstab eine den Gruppe auf ein auf einer Stützplatte befestigtes

Draufsicht auf die wasserstcffpermeable Membran, ebenes gewebtes Drahtnetz mit 20 bis 200 Maschen

F i g. 2-B einen Querschnitt entlang der Linie A-A gelegt und dann die flache Membran von oben durch

in Fig. 2-A und ein Druckmittel geprägt wird. Die so gebildete Mem-

F i g. 2-C einen Querschnitt entlang der Linie B-B 65 bran besitzt auf ihrer Oberfläche eine Wellenkontur,

in Fig. 2-A, die im wesentlichen mit der Oberfläche des ebenen

F i g. 3 eine hydraulische Prägevorrichtung zur gewebten Drahtnetzes mit 20 bis 200 Maschen überHerstellung der erfindungsgemäßen wasserstoffper- einstimmt.

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Die Maschengröße des ebenen Drahtnetzes, die Zur Herstellung der wasserstoffdurchlässigen Mem-

verwendet wird, wird vorzugsweise in Abhängigkeit bran wird zunächst gemäß F i g. 3 eine gewalzte von der Dicke der verwendeten Membran variiert. quadratische Membran 115 aus Palladiumlegierung Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf das ebene gewebte Drahtnetz 108 in der unteren wird ein Netz mit 50 bis 100 Maschen verwendet, 5 Matrize gelegt, so daß es in die Dichtungsnut 109 wenn die Dicke der Metallmembran 0,1 bis 0,05 mm paßt; danach wird eine in Quadratform ausgestochene ist. Beträgt andererseits die Dicke der Metallmembran Neoprengummidichtung 116 auf die Membran gelegt. 0,05 bis 0,01 mm, wird ein Drahtnetz von 100 bis Dann wird die Dichtungsdruckrippe 105 der oberen 200 Maschen verwendet. Matrize passend auf die Dichtung 116 aufgesetzt,

Als Druckmittel kann entweder Gummi, Öl oder io woraufhin die Bolzen 110 in die Bolzenlöcher 106,111 Wasser verwendet werden. Der zur Bildung der der oberen und unteren Matrize eingesetzt und gleich-Membran angelegte Druck hängt ab von der Dicke mäßig angezogen werden. Dann wird das Einlaßrohr und des für die flache Membran verwendeten Ma- 102 an die Hydraulikpumpe 112 angeschlossen und terials, beträgt jedoch im allgemeinen vorzugsweise bei geöffnetem Auslaßventil 113 und geschlossenem 100 bis 450 kg/cm². 15 Luftablaßventil 103 Druck auf die Primärseite der

Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß ein Membran durch Betätigung der Pumpe aufgebracht, ebenes gewebtes Drahtnetz als Prägwerkzeug ver- wobei die Membran gegen das ebene gewebte Drahtwendet wird. Das ebene gewebte Drahtnetz hat erstens netz gedrückt wird. Nach dem Öffnen des Luftablaßden Vorteil, daß es einem Druck besser widersteht als ventils 103 für das Auslassen der Luft aus den Maein Drahtnetz jeder anderen Webart und es dadurch ao trizen wird der Druck auf den vorgeschriebenen Prägnicht verformt wird; zweitens die Oberfläche dieses druck erhöht und dann die Pumpe angehalten. Nach Drahtnetzes ist glatter als diejenige jeder anderen Art, Aufrechterhaltung dieses Zustands für 5 Minuten wird _Λ da es durch Weben gezogener Metalldrähte mit sehr der Druck abgelassen und werden die Bolzen 110 ent- % glatter Oberfläche hergestellt wird, wodurch eine fernt, die obere und die untere Matrize getrennt und federlose wasserstoffdurchlässige Membran hergestellt 35 die Gummidichtung 116 abgehoben. Die gebildete werden kann, da die Membran bei der Bildung nicht so wasserstoffdurchlässige Membran 115 wird dann aus leicht einreißt oder Kratzer erhält; drittens: es können der unteren Matrize herausgenommen, gründlich vom ohne Schwierigkeiten wasserstoffdurchlässige Mem- Hydraulikfluid gereinigt und gewaschen. Diese Membranen mit Wellenkontur unterschiedlicher Höhe oder bran kann dann für den Wasserstoffdurchlaß ver-Teilung in einer Variationsbreite von Wellen großer 30 wendet werden.

bis zu Wellen geringer Höhe oder Teilung hergestellt Das ebene gewebte erfindungsgemäß zu verwendende

werden, und zwar unter Verwendung einer einzigen Drahtnetz in Leinenbindung, das in vergrößertem Matrize, indem einfach das Drahtgitter gegen ein Maßstab in den F i g. 6-A und 6-B dargestellt ist, ist anderes mit unterschiedlicher Maschenteilung aus- unter dieser Bezeichnung wohl bekannt. Die Teile der gewechselt wird; und viertens ist es durch Verwendung 35 Schußfäden 121, die sich oberhalb der Kettfäden 120 eines sehr billigen ebenen gewebten Drahtnetzes als befinden, verursachen die Konvexabschnitte der me-Prägwerkzeug möglich geworden, eine wasserstoff- tallischen Membran, während die Teile der Schußdurchlässige Membran mit einer Kontur aus kleinen fäden 121, die auf der Unterseite der Kettfäden 120 Wellen auf der Oberfläche in Längsrichtung, Quer- liegen, die Konkavabschnitte der metallischen Memrichtung als auch in Diagonalrichtung zu schaffen; 40 bran verursachen, dies war bisher mit den herkömmlichen maschinellen
Arbeitsschritten nicht möglich. _ . · 1 τ

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Beispiel

Möglichkeit zur praktischen Anwendung der Erfindung i

erläutert. In F i g. 3 ist sehematisch eine hydraulische 45 Dieses Beispiel illustriert die Vorteile der Ver-Prägvorrichtung und im Aufriß und Schnitt ein Wendung eines ebenen gewebten Drahtnetzes als Stempel für die Herstellung der erfindungsgemäßen Prägwerkzeug bei der vorliegenden Erfindung sowie wasserstoffdurchlässigen Membran gezeigt. Wie man die bessere Druckfestigkeit der so erhaltenen erfinaus den F i g. 3 und 4 erkennt, besteht die obere dungsgemäßen wasserstoffdurchlässigen Membran. Matrize des Stempels aus einem Quadratflansch 101, 50 Zunächst wurde festgestellt, daß bei einem ebenen in dem ein Einlaßrohr 102 für ein Hydraulikfluid, eine gewebten Drahtnetz überhaupt kein Schaden eintrat, Luftleitung 104 mit einem Luftablaßventil 103, eine als solche Drahtnetze mit Maschenteilungen von 50, erhabene Dichtungsdruckrippe 105 sowie am Umfang 100 und 150 Maschen intermittierend mehrere hundert-Bolzenlöcher 106 vorgesehen sind. mal einem Prägdruck von 500 kg/cm² ausgesetzt

Die untere Matrize des Stempels besteht gemäß den 55 wurden.

F i g. 3 und 5 aus einem den Quadratflansch stützen- Ferner wurde festgestellt, daß im Falle eines ebenen

den Element 107, dessen Mittelabschnitt abgestuft ist gewebten Drahtnetzes mit Rücksicht auf dessen und in dem ein gewebtes Drahtnetz 108 befestigt ist, außerordentlich glatte Oberfläche beim Prägen nicht wobei rund um den abgestuften Teil eine Dichtungs- so leicht Risse und andere Schaden an der Membran nut 109 vorgesehen ist. Außerdem sind am Umfang 60 auftreten wie mit anderen Prägwerkzeugen, die durch Bolzenlöcher 111 angeordnet, um die obere Matrize Maschinenbearbeitung hergestellt worden sind. Bei mit der unteren durch Bolzen 110 zu verbinden. einem Vergleich zwischen dem Prägergebnis, das

Das Hydraulikeinlaßrohr 102 wird an ein Auslaß- durch Verwendung eines Prägstempels mit in konzenventil 113 einer hydraulischen Fluidpumpe 112 an- irischer kreisförmiger Anordnung eingravierten Sinusgeschlossen, wobei an die Leitung ein Druckanzeiger 65 wellen mit 2 mm Teilung bzw. durch Verwendung (0 bis 600 kg/cm²) angeschlossen ist. Die Pumpe eines ebenen gewebten, mit der Matrix verbundenen kann ohne weiteres den Hydraulikdruck von 0 Maschengitters erhalten wurde, wurden folgende bis 500 kg/cm² bereitstellen. Ergebnisse erzielt.

Dicke der	Forrn des Prägwerkzeugs	Kritischer
Membran aus		Bruchdruck
Palladium- legierung	mit eingravierten	kg/cm²
mm	in Kreisform	gebrochen bei
0,1	konzentrischen	400 kg/cm²
	Wellen
	desgl.
		gebrochen bei
0,05	desgl.	200 kg/cm²
		gebrochen bei
0,03	ebenes gewebtes	100 kg/cm²
	Drahtnetz	gebrochen
0,1		oberhalb
	desgl.	500 kg/cm²
		gebrochen
0,05		oberhalb
	desgl.	350 kg/cm²
		gebrochen
0,03		oberhalb
		250 kg/cm²

den überhaupt keine Änderung in der durchgetretenen Menge an reinem Wasserstoff auf.

Vergleichsweise wurde ein Versuch durchgeführt, um die Mengen an reinem Wasserstoff festzustellen, die mit unter Verwendung eines ebenen gewebten Drahtnetzes aus gewalzten Membranen mit 0,1, 0,05 und 0,03 mm Dicke geprägten Membranen im Vergleich zu herkömmlichen geschweißten und gezogenen Röhren erhalten wurden. Die Ergebnisse sind unten ίο angegeben:

Versuchsbedingungen

Durchlaßtemperatur 450 ±5° C

¹S Arbeitsgas handelsübliches Flaschen-H₂

(H₂ = 99,7 °/₀)
Druck auf der Reinwasserstoffseite ... normaler Atmosphärendruck

Es wurde festgestellt, daß im Falle der erfindungsgemäßen wasserstoffdurchlässigen Membran es möglich war, durch Wechsel des ebenen gewebten Drahtnetzes die Teilung der Wellen sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung sehr klein zu machen und außerdem die Widerstandsfähigkeit gegen Druck auf die Membran in ihrem gestürzten Zustand stark zu erhöhen.

Beispielsweise lag bei einer 0,05 mm dicken, unter Verwendung eines ebenen gewebten Drahtnetzes von 50 Maschen (Längsteilung 1 mm, Querteilung 3,2 mm) geprägten Membran die Druckfestigkeit bei Raumtemperatur über 35 kg/cm², während diejenige mit dem ebenen gewebten Netz geprägte 0,03 mm dicke Membran aus Palladiumlegierung bei Raumtemperatur bei 15 kg/cm² lag.

Bei Austausch des vorgenannten Netzes gegen ein Netz mit 150 Maschen wurde festgestellt, daß die Druckfestigkeit für eine gleiche Membrandicke weiterhin erhöht wurde.

Beispiel II

Dieses Beispiel verdeutlicht, daß die erfindungsgemäße wasserstoffdurchlässige Membran eine außerordentliche Haltbarkeit als auch eine exzellente Wasserstoffdurchlaßkapazität besitzt.

Es wurde eine flache, auf eine Dicke von 0,05 mm gewalzte Membran aus einer PdAgAu-Legierung durch das oben beschriebene Verfahren geprägt. Bei einem Experiment wurde unter 10 kg/cm² stehender Wasserstoff (99,7 °/₀) an die Primärseite der Membran bei einer Temperatur von 450 ± 5° C angelegt, wobei auf der Sekundärseite der Membran der durchgetretene, reine Wasserstoff unter normalem atmosphärischem Druck entfernt wurde. Bei der Zerlegung der Vorrichtung und Untersuchung nach Durchführung des Experiments für 8000 Stunden wurde festgestellt, daß die Membran weder verformt war noch irgendwelche Defekte wie Risse zeigte. Darüber hinaus trat vom Anfang bis zum Ende nach 8000 Stun-

Versuchsergebnisse	Art der wasserstoff durchlässigen ²5 Membran	Membran- dicke	Durchgetretene Wasserstoff menge in Abhängigkeit vom Druck auf der Primärseite*	6kg/cm²	lOkg/cm²
	mm	2kg/cm²	1,12	1,63
Erfindungs	0,1	0,47
gemäße
3° Membran			2,01	3,00
(Dicke vor dem	0,05	0,78	3,06	4,52
Prägen)	0,03	1,14	0,56	0,8
Geschweißte	0,1	0,23
₃₅ Rohre			0,74	1,06
Gezogene Rohre	0,075	0,3

Liter pro Stunde und Flächeneinheit (cm²) des durchlässigen Materials.

Wie aus dem vorhergehenden Versuch ersichtlich, wurde bestätigt, daß gegenüber gezogenen oder geschweißten Röhren die Durchlaßkapazität der erfindungsgemäßen wasserstoffdurchlässigen Membran weit größer war und daß es möglich war, den Verbrauch an Edelmetallen stark zu reduzieren.

Gemäß der Erfindung ist die Herstellung von zur direkten Trennung von reinem Wasserstoff nutzbaren Durchlaßeinheiten unter Verwendung der vorgenannten wasserstoffdurchlässigen Membran möglich, die das bisherige an Haltbarkeit übertrifft und die eine große Kapazität für den Durchlaß von Wasserstoff besitzt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer profilierten wasserstoffpermeablen Membran, dadurchgekennzeichnet, daß man eine ebene Metallfolie aus Palladium oder einer Palladiumlegierung einer Dicke von 0,3 bis 0,005 mm auf ein ebenes gewebtes Drahtnetz mit 20 bis 200 Maschen legt und anschließend die Folie mit Hilfe eines Druckmittels gegen das Netz preßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Folie mit einer Dicke von 0,1 bis 0,05 mm ein Netz mit 50 bis 100 Maschen verwendet wird.

009 523/103

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Folie mit einer Dicke von 0,05 bis 0,01 mm ein Netz mit 100 bis 200 Maschen verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie aus einem Metall

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verwendet wird, das eine Dreielementlegierung aus Palladium, Silber und Gold ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurchgekennzeichnet, daß als Druckmittel Öl, Wasser oder Gummi bei einem Druck von 100 bis 450 kg/ cm² verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen