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Wasserstoffdurchlässige Wand aus Palladium-Legierung Die Erfindung
betrifft eine wasserstoffdurchlässige Wand aus Palladium-Legierung zur Abtrennung
und Reinigung von Wasserstoff.
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Insbesondere betrifft die Erfindung die Reinigung von handelsüblichem
Wasserstoff, welcher Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf (Feuchtigkeit), Kohlenwasserstoffe,
Alkalidämpfe usw. enthält.
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In Wasserstoffatmosphäre und bei niedriger TemperaturabsorbierenPalladiumundPalladium-Legierungen
bekanntlich Wasserstoff. Infolge dieser Absorption entsteht Beta-Palladium, welches
eine Verbindung aus Palladium und Wasserstoff ist. Diejenige Größe, welche sich
durch Division der Anzahl der absorbierten Wasserstoffatome durch die Anzahl der
absorbierenden Atome in der Palladium-Legierung ergibt, heißt das Atomverhältnis
H/Me. Im Falle reinen, bei niedriger Temperatur vollständig in Beta-Palladium umgewandelten
Palladiums resultiert ein Atomverhältnis H/Me von 0,65 bis 0,75. Da
das erwähnte Beta-Palladium hart und zerbrechlich ist, verursacht es in einer durchlässigen
Wand zahllose Furchen, welche sich zu dünnen Rissen entwickeln, so daß das Material
schließlich zusammenbricht. Infolgedessen ist die Lebensdauer einer solchen durchlässigen
Wand um so größer, je
kleiner der Wert H/Me ist.
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Unter der Wasserstoffdurchdringungsgeschwindigkeit versteht man dasjenigeVolumen
an reinem Wasserstoff, welches je Minute in proportionaler Abhängigkeit von
dem Druckunterschied AP = P, -P, durch die Wand hindurchtritt.
Der rohe Wasserstoff wird dabei unter dem Druck P, (kg/cm2) auf einer Seite der
durchlässigen Wand eingeführt, läßt seine Verunreinigungen auf derjenigen Seite
der Wand, welche mit dem rohen Wasserstoff in Berührung ist, zurück, während der
reine Wasserstoff unter einem Druck Pp, (kg/cm2) auf der gegenüberliegenden Seite
der durchlässigen Wand abgezogen wird. Die Durchdringungsgeschwindigkeit wird mit
Q bezeichnet; die Einheit dieser Größe ist cm3/cm2 min.
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Bei der Abscheidung und Reinigung von Wasserstoff mit Hilfe einer
durchlässigen Wand aus einer Palladium-Legierung ist P, immer größer als P, Je größer
der Unterschied AP ist, um so wirksamer ist die Durchdringung des Wasserstoffes.
Um AP groß
machen zu können, wird die Dicke t der Wand groß gewählt. Dabei
ist aber zu berücksichtigen, daß mit wachsendem t der Wert Q abnimmt. Es
besteht dementsprechend die Notwendigkeit, die Druck- oder Zugfestigkeit einer für
eine durchlässige Wand geeigneten Palladium-Legierung bei hoher Temperatur (z. B.
500 bis 600'C) zu steigern.
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Es ist ein Verfahren bekannt, bei welchem Wasserstoff unter Verwendung
einer durchlässigen Wand aus reinem Palladium bei einer Temperatur von
300 bis 400'C gereinigt wird. Dieses reine Palladium wird jedoch unterhalb
200'C vollständig in Beta-Palladium verwandelt. Die Wand wird infolgedessen
brüchig und bricht bereits nach einer kurzen Verwendungszeit zusammen.
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Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, Wasserstoff durch eine erhitzte
Wand hindurchtreten zu lassen, welche aus einer Legierung von weniger als
50 % Silber und Palladium besteht. Obwohl bei dieser binären Legierung die
Tendenz, daß die Wand bei niederen Temperaturen bröckelig wird, in gewissem Maße
herabgesetzt ist, sind doch sowohl Zugfestigkeit bei hoher Temperatur als auch Widerstandsfähigkeit
gegen zerstörende Oxydation bei hoher Temperatur ziemlich schlecht. Die Kristallstruktur
jener Wände ist grob, wird infolge des Kornwachstumes alsbald bröckelig, und schließlich
fällt auch die Wasserstoffdurchdringungsgeschwindigkeit Q relativ rascher
ab, als dies bei den erfindungsgemäßen Legierungen der Fall ist. Ferner wurden auch
bereits wasserstoffdurchlässige Wände aus anderen Elementen der VIII. Gruppe des
Periodensystems oder aus Elementen dieser Gruppe in Legierung mit Kupfer, Silber,
Gold oder Molybdän vorgeschlagen. Es erwies sich jedoch, daß die technischen Eigenschaften
dieser Wände, insbesondere die Zugfestigkeit, noch verbesserungsbedürftig waren.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine wasserstoffdurchlässige
Wand aus einer Palladium-Legierung vorzuschlagen, welche die Nachteile der bisherigen
Wände nicht besitzt, insbesondere eine verbesserte Zugfestigkeit aufweist.
Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wand aus einer Palladium-Legierung
besteht, welche einen Zusatz von 2 bis 400/0 wenigstens eines Elementes aus der
Gruppelb und 0,1
bis 200/0 wenigstens eines weiteren Elementes (außer Palladium)
aus der GruppeVIII des Periodensystems der chemischen Elemente enthält.
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Bei bevorzugten Ausführungsforinen gemäß der Erfindung besitzt die
wasserstoffdurchlässige Wand ein Atomverhältnis H/Me, welches im Sättigungszustand
bei 20'C kleiner als 0,4 ist.
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Eine erste, bevorzugte Ausführungsform einer wasserstoffdurchlässigen
Wand gemäß der Erfindung besteht aus einer Legierung von Palladium mit 20 bis
30 010 Silber, 2 bis 10 0/0 Gold und 0, 1 bis 5 11/0
Ruthenium.
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Eine andere » bevorzugte Ausführungsform einer wasserstoffdurchlässigen
Wand gemäß der Erfindung besteht aus einer Legierung von Palladium mit 20 bis
35 0/0 Silber und 3 bis 10 11/0 Platin.
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Eine weitere Ausführungsform einer wasserstoffdurchlässigen Wand gemäß
der Erfindung besteht aus einer Legierung von Palladium mit 5 bis
25 0/, Gold und 3 bis 10 "/, Platin.
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Da die Palladium-Legierung aus drei oder mehreren Komponenten gemäß
der Erfindung ausschließlich für Wasserstoff durchlässig ist, kann leicht und einfach
hochreiner Wasserstoff ohne Verunreinigungen erhalten werden. Selbst wenn 2 bis
40 0/, wenigstens eines Elementes, wie Kupfer, Silber und Gold in der Gruppe lb
und 0, 1 bis 20 0/, wenigstens eines Elementes, wie Eisen, Kobalt, Nickel,
Rhodium, Ruthenium, Platin, Iridium und Osmium aus der VIII. Gruppe zu Palladium
zugefügt werden, wird die Selektivität der für Wasserstoff durchlässigen Wand aus
jener Palladium-Legierung nicht beeinträchtigt. Es besteht dementsprechend der Vorteil,
daß, selbst wenn diese Wand aus Palladium-Legierung kontinuierlich während einer
langen Zeit für die Abscheidung und Reinigung von Wasserstoff verwendet wird, unabhängig
von der Dicke der Wand keine Veränderungen in der Reinheit des erhaltenen Wasserstoffes
auftreten.
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Wenn ein Element aus der Gruppe lb allein dem Palladium zugegeben
wird, verschlechtert sich die Widerstandsfähigkeit gegen zerstörende Oxydation bei
hohen Temperaturen (mit Ausnahme einer Zugabe von Gold), und es steht infolgedessen
zu befürchten, daß, wenn die durchlässige Wand während vieler Stunden benutzt wird,
irgendwelche Gase, außer Wasserstoff, zusammen mit diesem durch die Wand hindurchtreten.
Demgegenüber hat die Erfindung dieses Phänomen durch die Zugabe eines Elementes
aus der VIII. Gruppe vollständig ausgeschieden.
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Gemäß bevorzugten Ausführungsforinen der Erflndung werden zum Zwecke
einer Vergrößerung des Q-Wertes um etwa 140 0/0 gegenüber dem Q-Wert einer
Wand aus reinem Palladium und um etwa 34 0/, gegen--über dem Q-Wert einer Wand aus
einer Palladium-Silber-Legierung mindestens ein Element aus der Gruppe Ib und ein
Element aus der GruppeVIII in einem in den Unteransprächen angegebenen Mengenverhältnis
dem reinen Palladium zugefügt, so daß eine Legierung aus drei oder mehr Komponenten
entsteht. Zur Vergrößerung des Q-Wertes im Vergleich zu einer Wand aus reinem Palladium
ist die Zugabe eines Elementes aus der Gruppe Ib wirksam; jedoch kann dieser Q-Wert
weiterhin durch die Mitwirkung eines Elementes aus der Gruppe VIII verbessert werden.
In diesem Falle beginnt das Element aus der Gruppe Ib seine Wirkung bereits bei
einer Zugabe von wenigstens 2 0/, zu zeigen, während der maximale Effekt bei etwa
30 bis 350/, liegt, wohingegen bei über 400/, der Q-Wert wieder abfällt.
Die wirksame Menge eines Elementes aus der VIII. Gruppe, das als mitwirkendes Element
zugefügt wird, beginnt, soweit die Frage des Q-Wertes betroffen ist, bei 20/,. In
dem Gebiet von 5 bis 100/, bringt der weiter steigende Q-Wert keinen großen
Unterschied. Bei etwa 20 0/, wächst der Q-Wert nicht mehr, sondern beginnt
im Gegenteil abzusinken. Dementsprechend folgt aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten,
daß etwa 5 bis 10 0/, eines Elementes aus der Gruppe VIII eine besonders
zweckmäßige Zugabemenge darstellen.
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Wie oben bereits festgestellt, besteht durch die Steigerung des Q-Wertes
im Vergleich zu bisher üblichen Wänden aus Palladium-Legierungen ein großer technischer
Fortschritt darin, daß ein Apparat von kleinen Abmessungen die gleiche Menge an
Wasserstoff abscheidet und reinigt, wie dies bisher lediglich mit größeren Anordnungen
unter Erzielung eines wirtschaftlichen Ergebnisses möglich war. Weiterhin ist es
gemäß der Erfindung möglich, die Zugfestigkeit (kg/cm2) bei hohen Temperaturen einer
für Wasserstoff durchlässigen Wand auf das Zwei- bis Dreifache im Vergleich mit
Wänden aus reinem Palladium und Palladium-Silber-Legierungen zu steigern. Durch
die Zugabe eines Elementes aus der Gruppe lb allein zu reinem Palladium läßt sich
die Hochtemperaturzugfestigkeit in dem Temperaturgebiet von 300 bis
600'C
nicht angemessen verbessern. Durch die Zugabe eines Elementes aus der
Gruppe VIII jedoch, in Verbindung mit der Wirkung eines Elementes aus der Gruppe
lb, wird eine gesteigerte Wirksamkeit erzielt, so daß es möglich ist, die Zugfestigkeit
bei hoher Temperatur in markanter Weise zu steigern. Wenn jedoch von den Elementen
aus den Gruppen VIII und Ib mehr als nötig zugegeben wird, beginnt der Q-Wert verhältnismäßig
zu fallen. Aus diesem Grunde ist die zugefügte Menge wenigstens eines Elementes
aus der Gruppe VIII auf 0. 1 bis 20 0/, beschränkt; die für die Steigerung
der Zugfestigkeit wirksamste Menge ist, ohne daß dabei gleichzeitig der Q-Wert abnimmt,
etwa 5 bis 10 0/,.
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Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß bei einer Zugabe
wenigstens eines Elementes bzw. einer Legierung aus der Klasse Gold, Gold und Silber,
Gold und Kupfer in der Gruppe Ib und eines Elementes aus der Klasse Platin, Rhodium,
Ruthenium und Iridium in der Gruppe VIII zu Palladium die Widerstandsfähigkeit der
Palladium-Legierung gegen zerstörende Oxydation bei hoher Temperatur merklich zunimmt.
Es besteht dementsprechend der Vorteil, daß eine Wand aus einer solchen Legierung
für eine längere Zeit in Benutzung genommen werden kann, ohne daß irgendwelche Störungen
auftreten und ohne daß die Wand einer Korrosion durch Wasserdampf bei hoher Temperatur
unterliegt, insbesondere wenn Wasserstoff aus feuchten Gasmischungen abgetrennt
und gereinigt wird. -
Da die durchlässige Wand aus einer Legierung gemäß der
Erfindung etwa 0,1 bis 200/0 wenigstens eines Elementes aus der GruppeVIII
außer dem anderen Element aus der Gruppelb enthält, ist die Kristallstruktur der
Wand fein. Diese Kristallstruktur wird selbstwährend einerVerwendungbeihoherTemperatur
nicht grob. Insbesondere in dem Falle eines Gehaltes der Legierung von
0,1 bis 10/, Eisen, Kobalt und Nickel wird die Kristallstruktur verfeinert
und einem
Wachsen der Kristalle vorgebeugt. Infolgedessen bringt
die Erfindung die Wirkung mit sich, daß, selbst wenn die durchlässige Wand kontinuierlich
bei einer hohen Temperatur von 500 bis 600'C während einer langen
Zeitperiode benutzt wird, keine Störung entsteht und der Q-Wert groß bleibt.
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Der Q-Wert ist im allgemeinen eine Funktion von T, AP und t
und wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
(A, B sind Konstanten, t ist die Wandstärke, AP ist der Druckunterschied
von rohem zu reinem Wasserstoff, R ist die Gaskonstante (etwa 2 cal/Grammatom) T
ist dei Temperatur in 'K).
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Q (cm3/cm2 min) wächst also in Abhängigkeit von T, der Quadratwurzel
von AP und ist umgekehrt proportional zu t. Bei einer durchlässigen Wand aus einer
Legierung gemäß der Erfindung kann ein größeres Tund AP zur Anwendung kommen als
bei den Wänden aus reinem Palladium oder einer Palladium-Silber-Legierung.
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Gleichzeitig ist die Wand dauerhafter, selbst wenn t kleiner ist,
so daß die verschiedenen Legierungseigenschaften zusammenwirken und einen großen
Fortschritt gegenüber den Wänden - aus konventioneller Legierung mit sich
bringen.
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Da weiterhin gemäß der Erfindung die Elemente der spezifischen Zusammensetzung,
wie in den Ansprüchen aufgeführt, in geeigneterWeise ausgewählt sind, wird die Menge
des absorbierten Wasserstoffes durch die durchlässige Wand bei Temperaturen unter
200'C so gering, daß das Atomverhältnis H/Me auf etwa 0,3 bis 0,4
sinkt und nur eine sehr geringe Menge an Beta-Palladium bzw. der brüchigen Verbindung,
welche bei der Reaktion der Palladiumkomponente mit Wasserstoff bei normaler Temperatur
gebildet wird, entsteht. Infolgedessen ist es günstig, die für Wasserstoff durchlässige
Wand aus einer Palladium-Legierung mit H/Me kleiner oder gleich 0,4 im Sättigungszustand
zu verwenden. Selbst wenn beispielweise die Temperatur der durchlässigen Wand infolge
einer Betriebsstörung abfällt, verursacht die erfindungsgemäße Legierung keine Störung,
auch wenn die Wand in Wasserstoff liegenbleibt.
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Die nachstehende Tabelle zeigt die Kenndaten verschiedener Arten von
Palladium-Legierungen für wasserstoffdurchlässige Wände. Dabei werden die erfindungsgemäßen
Legierungen mit reinem Palladium und Palladium-Silber-Legierungen und anderen bekannten
binären Legierungen verglichen.
| Tabelle |
| Kenndaten verschiedener Palladium-Legierungen für durchlässige
Wände |
| Palladium-Legierung Durchdringungs- oj, |
| Zusammensetzung Gewichtsprozent Atomverhältnis Veränderung
der Härte Zugfesti geschwindigkeit |
| gkeil Q=-'1-2nÜn (Q-Qpd) |
| H/me kg/cm2 I-JaUn Qpd |
| Gruppe lb Gruppe VM bei 201 C bei 5()0*
C (;2=Oatm: |
| Pd |
| vor er er t =0115'mm, Q d = 2.3 |
| Ag Pt Rh Ru Ir Fe Co Verwendung Ve dung
T =500-C) p |
| Erfindung 65 30 51 0,34 110 70 2000 4,6
100 |
| 2 |
| 65 28 5 0,33 90 88 1500 4,8
109 |
| 70 25 51 0,34 100 62 1550 4,6
100 |
| 70 25 5 0,35 120 90 1900 4,5
96 |
| 68 30 2 0,34 110 95 2200 4,6
100 |
| 68 30 2 0,32 150 120 2350
5,0 117 |
| 67 30 3 0,40 140 125 1770 4,5
96 |
| 65 10 20 5 0,40 120 95 1280
4,5 96 |
| 65 10 20 1 2 1,8 0,2# 0,32 135
120 1950 5,5 140 |
| 97,9 2 0,1 0,40 65 65 1550 2,75 19,6 |
| 97,9 2 '0,05'0,05 0,40 63
60 1530 2,7 18 |
| 40 40 20! 0,31 131 120 2430 4,15 10 |
| 40 1 |
| 40 15 5 0,29 140 125 2550 3,8 65 |
| 89,9 10 0,1 0,36 so 78 1620 4,0 77 |
| 79,9 20 |
| 0,1 034 95 90 1750 4,4 91,7 |
| 79,9 10 10 Ni 0,1 0,34 120 115
1840 4,5 96 |
| 58 2 40# 0,31 130 120 2400 4,4 91,7 |
| 58 1,9 0,1 30 10 0,33 125 120 2450 4,3 90 |
| Palladium 100 0,75 50 110 700 2,3 - |
| allein |
| Bakannte 95 5 0,63 51 88 720 4,6
110 |
| Legie- 90 lo 0,60 50 60 760 5,0 117 |
| rungen 85 15 0,58 65 55 840 4,8
109 |
| mit zwei 80 20 0,46 66 53 910 4,6
100 |
| Kompo- 75 25 0,40 65 50 10,111 4,6
100 |
| nenten 90 01 1 0,46 52 110 820 2,8 22 |
| 80 201 0,07 56 128 870 1,3 -44 |
| 95 5 0,71 52 114 850 3,1 35 |
| 90 10 0,24 76 107 960 2,0 -13 |
| 90 10 0,70 55 95 910 3,4 48 |
| 80 20 0,58 98 100 840 3,8 65 |
| 70 30# 0,41 57 55 770 4,1 78 |
| 60 40 0,37 55 54 700 4,0
77 |
| 98 2# 0,70 50 95 760 2,4 4 |
Aus der Tabelle folgt zur Unterstreichung der wesentlichen Punkte der Erfindung:
Wenn das Atom-Verhältnis in der Größenordnung von
0,32 bis 0,40 liegt, wird
sehr wenig Beta-Palladium gebildet. Es besteht kein Grund zur Befürchtung, daß die
Legierungen gemäß der Erfindung bröckelig werden und daß,
was noch
wichtiger ist, eine Veränderung in der Härte nach Benutzung der wasserstoffdurchlässigen
Wand beobachtet wird. Es zeigt sich bei keiner Legierung eine Erhärtung nach dem
Gebrauch. Die Zugfestigkeit (kg/cm2) bei
500'C ist merklich größer als diejenige
anderer Legierungen, so daß JP vergrößert werden kann. 0/,
A, d. h.
der Wert des Anwachsens von
Q im Vergleich mit dem Q-Wert von reinem
Palladium, zeigt einen Anstieg von
96 bis 1400/,. Bekannte PaRadium-Silber-Legierungen
und andere binäre Legierungen, von spezifischen Ausnahmen abgesehen, haben im allgemeinen
ein größeres Atomverhältnis H/Me und sind nach einer Verwendung als durchlässige
Wand stark verhärtet und zerbrechlich. Einige binäre Legierungen haben dasselbe
0/,
A wie die Erfindung. Da aber deren Atomverhältnis H/Me groß ist
und weiterhin starke Veränderungen in deren Härte auftreten, besitzen sie den Nachteil,
daß sie hart werden und daß ihre Zugfestigkeit gegenüber den Legierungen gemäß der
Erflndung kleiner ist.
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Die Ergebnisse dieser Beispiele lassen sich mit Hilfe von F i
g. 1 weiter erläutern. Dort ist die Abhängigkeit des Q-Wertes von der Zugabe-
eines bestimmten Legierungsbestandteiles, nämlich einmal Silber und zum anderen
Kupfer, aufgezeichnet. Die beiden ausgezogenen Kurven beziehen sich auf erflndungsgemäße
Legierungen mit einem Gehalt an 200/, Eisen bzw. 0,1 % Kobalt, wozu wachsende
Mengen an Kupfer gegeben wurden. Die gestrichelte Kurve zeigt den Q-Wert einer Legierung
entsprechend der USA.-Patentschrift 2 773 561 in Abhängigkeit vom Silbergehalt.
Aus der Zeichnung geht deutlich hervor, daß bei den erfindungsgemäßen Legierungen
bei vergleichbaren Zusätzen von Kupfer der Q-Wert stets oberhalb der einen entsprechenden
Silbergehalt aufweisenden Palladium-Silber-Legierung liegt.
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Im folgenden sind einige besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung
aufgeführt.
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Beispiel 1
65 0/0 Palladium, 28 0/, Silber,
5 0/, Gold und 2 '/, Ruthenium wurden im Vakuum zusammengeschmolzen. Es entstand
eine Legierung mit einem Atomverhältnis von 0,33. Aus dieser Legierung wurde
ein an einem Ende verschlossenes zylindrisches Rohr mit einer Wandstärke t #
0,15 mm und einem Durchmesser von 30 mm hergestellt. Die Länge des
Rohres betrug 800 mm. Nach der Einführung einer isolierten, elektrischen
Heizspule, welche mit der Innenwand des Rohres in Kontakt stand, wurde das Rohr
auf 500'C
aufgeheizt. Nachdem vorher roher Wasserstoff mit 30 mg Wasserdampf
pro Liter Gas unter einem Druck von 3 atü (P,) in das zylindrische Rohr eingeführt
wurde, konnte an der Außenseite des Rohres reiner Wasserstoff von 0 atü (P,)
mit einer Geschwindigkeit von 230 1/h abgezogen werden. Dieser reine Wasserstoff
wurde durch eine Massenanalyse und eine chromatographische Untersuchung des Gases
nachgewiesen. Der Wasserstoff enthielt außer schwerem Wasserstoff D, keinerlei
Verunreinigungen. Eine Messung lieferte einen Taupunkt von -100'C, so daß es sich
also um hochreinen Wasserstoff mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,00002 mg pro
Liter H, handelte.
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Die Oberfläche des Rohres errechnet sich zu 750 em2, der Q-Wert,
wie er in der Tabelle aufgeführt ist, beträgt 4,8, so daß also in 60 Minuten
durchgesetzt würden: 750 cm2 - 4,8 cms - 60 Minuten =
216 Ilh. In der Praxis unterliegt jedoch die Palladium-Legierung während
des Gasdurchsatzes einer thermischen Ätzung, wodurch auf der Oberfläche des Rohres
kleine Unregelmäßigkeiten auftreten. Dies bewirkt, daß die tatsächlich durchgelassene
Gasmenge größer ist als die rechnerisch ermittelte Zahl. Es wurden dementsprechend
- wie angegeben - 230 1/h, an Stelle des errechneten Wertes von
216 1/h, durchgesetzt.
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Beispiel II Eine durchlässige Wand, hergestellt aus einer Legierung
aus 65 11/0 Palladium, 30 0/, Silber und 5 0/, Platin, besaß
ein Atomverhältnis von 0,34 und war, was die Hochtemperaturzugfestigkeit betrifft,
der Wand aus Beispiel 1 überlegen. Wenn ein durchlässiger Zylinder mit den
gleichen Dimensionen unter denselben Bedingungen benutzt wurde, entstand reiner
Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 220 1/h. Die Reinheit ebenso wie die Temperatur
des Taupunktes des erhaltenen Wasserstoffes waren genau dieselben wie oben.
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Rechnerisch ergibt sich bei dem in der Tabelle angegebenen Q-Wert
von 4,6 ein Durchsatz von: 750 cm- - 4,6 cm3 - 60 Minuten
= 207 I/h.
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Tatsächlich wurden 220 1/h durchgesetzt. Es ist zu bemerken, daß der
Q-Wert in der Tabelle und die durchgesetzte Menge an reinem Wasserstoff gemäß diesem
Beispiel Werte in dem N.T.P.-System, d. h. bezogen auf O'C 760 mm
Hg, sind.
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B e i s p i e 1111 Eine Legierung aus 70 11/0
Palladium, 25 "/, Gold und 5010 Platin mit einem Atomverhältnis von
0,34 besaß ebenfalls eine hohe Zugfestigkeit bei hoher Temperatur. Die Legierung
besaß noch vorteilhaftere Eigenschaften hinsichtlich einer Widerstandsfähigkeit
gegenüber korrodierender Oxydation bei hohen Temperaturen. Unter Verwendung eines
durchlässigen Zylinders mit den gleichen Abmessungen wie oben beschrieben konnte
bei den gleichen Bedingungen reiner Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 220
1/h erzielt werden. Ein solcher _Zylinder ist für einen kontinuierlichen Betrieb
während einer langen Zeit geeignet und wird insbesondere durch Ammoniak und Feuchtigkeit
bei etwa 500'C nicht angegriffen. Der erhaltene reine Wasserstoff enthielt
keine Verunreinigungen und besaß einen Taupunkt bei - 100'C, ebenso wie in
den obigen beiden Beispielen.
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Der in der Tabelle angegebene Q-Wert ist ermittelt, bevor die Membran
aus der Palladium-Legieruneeiner thermischen Ätzung ausgesetzt wurde. Der in diesem
Beispiel angegebene Durchsatz entspricht dem maximalen Durchsatz, wie er erzielt
wird, wenn die Meinbran kontinuierlich einige Tage (4 bis 5 Tage) in Betrieb
ist. Mit dem in der Tabelle angegebenen Q-Wert errechnet sich der Durchsatz zu:
750 cm2 - 4,6 cm3 - 60 Minuten # 207 1/h. Tatsächlich
durchgesetzt wurden, wie angegeben, 220 1/h.