DE1567598C - Verfahren zur Herstellung einer profi herten wasserstoffpermeablen Membran - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur förmig wird und daß infolge durch die. Herstellung Herstellung einer profilierten wasserstcffpermeablen bedingter ,Falten oder Kratzer Bruch oder bei Er-. Membran. hitzen Verbiegung eintritt. In dem Fall, in dem die

Wasserstcffpermeable 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 prak-

. . tisch nicht brauchbar waren. Die herkömmlichen

Q = K(llt)~]/Pe^E°l^RT . wasserstcffpermeablen Röhren waren daher in ihrer

WasserstofTdurchlaßkapazität 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-

/ = Dicke der metallischen Membran, . dehnung zwischen der Membran und dem Stütz-.

. ' 20 element bei 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

unter dem Druck des Arbeitsgases willkürliche und

Eo = aktivierte Energie, _{25 sc}h_arf_e Falten 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 Memstoffdurchl,aß bei kleiner werdender Membran- _{bran sich> 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 Wässerstcffdurchgang 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-

,-, _.. .. , r. 11 j- 1 · · j ».. ■ ' zeugs zu profilieren, um durch die dadurch erzielten

(3) D.e Membran aus Palladiumleg^rung wird fur _Erh ^S _öh J_{n und} Vertiefungen Abstandhalter zu den Durchlaß von H₂ auf 300 bis 450 C erhitzt, _{bjlden D} ^g _{as Pfä fo}, J_{t eJnem Formwerkzeug)} so daß die Membran in der Lage sein muß der . _{das durch} ^_echanis ^s _che Bearbeitung die Profidurch die Hito bedingten Expansion und Kon- ₄₅ ,. _eingearbeitet. worden ist. Abgesehen davon, traktion zu widerstehen. _daß *_{in d}^_rartiges p_rag_eWerkzeug erhebliche 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 Kontraktionskräfte infolge Tem- Bearbeitung beschädigt wird und dadurch zu vorperaturunterschied oder 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 wasserstoff-

die 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 wasserstcffpermeable 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 Wasserstoffdurchlaßkapazität 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 tis 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-

3 -' ' 4

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 Fig. 3 in Blickrichtung B,
. geprägten Profilierungen keine Kanten, sondern sanfte Fig. 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, r ,:
festigkeit erreicht wird. Eine derartige Membran be- F i g. 6-B einen Schnitt längs der Linie X X in darf keiner großflächigen Stützung, so daß die Mög- F ig. 6-A.

lichkeit einer wesentlich größeren Nutzfläche für die Gemäß den Fig_;l, 2-A, 2-B und 2-C besitzt Wasserstcffdiffusion geboten wird. Es kann im wesent- 15 erfindungsgemäß eine wasserstoffdurchlässige Memlichen die volte Fläche der Membran für die Wasser- bran 1 eine unebene Oberfläche aus Konvexabstoffdiffusion ausgenutzt werden, da die Membran schnitten 2 und KonkavabschniUeh 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! 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 i-rv· 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 Hnig, sondern überqueren diese in Zickzackform. Wie werden können. man in den F i g. 2-B und 2-C erkennt, besitzt die j 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 3° förmige Gestalt mit Konvexabschnitten 2 und Konkavverwendet wird. Eine Membran, deren Dicke über . abschnitten 3. Diese Wellengestalt erscheint bei einem j 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.

j 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, 0,075mm 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 450kg/cm² verwendet werden. . 1Ofach größer als früher. Darüber hinaus kann.die Dar im folgenden verwendete Ausdruck »Masche« Menge an Edelmetallen für die Herstellung der erbedeutet die Zahl der Kettfaden pro 2,54 cm Drahtnetz 55 findungsgemäßen Membran auf einen Bruchteil der in Leinenbindung. ; ■ \ _v ; - y. ■-<.:■·>■■·.-.■,·=:-? früheren Menge reduziert werden, r V .; Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema- ^: Die erfindungsgemäße wasserstoffdurchlässige Meratischer Zeichnungen näher erläutert. . . bran kann in der Weise hergestellt werden, daß eine Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung eine erfin- flache, 0,3 bis 0,005mm dicke Metallmembran aus dungsgemäße wasserstcffpermeable Membran, .;,;,... 60 der aus Palladium und Palladiumlegierungen bestehen-Fig. 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 Fi g. 2-B einen Querschnitt entlang der Linie A-A gelegt und dann die flache Membran von oben durch in F i g. 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 Memverwendet 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 ICO 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 0,01mm, 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 Bolzenlöcner 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 20 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 Zustande für 5 Minuten wird da es durch Weben gezogener Metalldrähte mit sehr der Druck abgelassen und werden die Bolzen 110 entglatter Oberfläche hergestellt wird, wodurch eine fernt, die obere und die untere Matrize getrennt und federlose wasserstoffdurchlässige Membran hergestellt 25 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. V
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 Kettfaden 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. . . . , .

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Beispiel L
Möglichkeit zur praktischen Anwendung der Erfindung

erläutert. In F i g. 3 ist schematisch 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 erfin-

aus den F ig.-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- frischer kreisförmiger Anordnung eingravierten Sinusgeschlossen, wobei an die Leitung ein Druckanzeiger 65 wellen mit 2 mm Teilung bzw. durch Verwendung 114 (0 bis 600 kg/cm²) angeschlossen ist. Die Pumpe eines ebenen gewebten, mit der Matrix verbundenen 112 kann ohne weiteres den Hydraulikdruck von 0 Maschengitters erhalten wurde, wurden folgende bis 500 kg/cm² bereitstellen. Ergebnisse erzielt. ,

	■	0,03	7	; Kritischer
Dicke der			Bruchdruck
Membran aus			kg/cm*
Palladium- · legierung	Form des Prägwerkzeugs	gebrochen bei
mm		400 kg/cm2
0,1	mit eingravierten
	in Kreisform
	konzentrischen	gebrochen bei
	Wellen	200 kg/cm2
0,05	desgl.	gebrochen bei
		100 kg/cm2
0,03	desgl.	gebrochen
		oberhalb
0,1	ebenes gewebtes	500 kg/cm2
	Drahtnetz ·	gebrochen
		oberhalb
0,05	desgl.	350 kg/cm2
		gebrochen
	oberhalb
desgl.	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

Arbeitsgas handelsübliches Flaschen-H₂

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

· ■■..·'■■

Versuchsergebnisse

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. . '··

B e i s ρ i e 1 II

Dieses Beispiel verdeutlicht, daß die erfindungsgemäße wasserstoffdurchlässige Membran eine außerordentliche Haltbarkeit als auch eine exzellente Wasserstoffd.urchlaßkapazität 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%) 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-

Art der wasserstoff durchlässigen Membran	Membran- dicke	Durchgetretene Wasserstoff menge in Abhängigkeit vom Druck auf der Primärseite*	6kg/cm2	■	0,74	10 kg/cm2
	mm	2kg/cm2	1,12	1,63
Erfindungs	0,1	0,47
gemäße
Membran			2,01	3,00
(Dicke vor dem	0,05	0,78	3,06	1 4,52
Prägen)	0,03	1,14	0,56	0,8
Geschweißte	0,1	0,23
Rohre		■	1,06
Gezogene Rohre	0,075	0,3

* Liter pro Stunde und Flächeneinheit (cm-) 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 (5)

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 ge·» kennzeichnet, daß bei einer Folie mit einer Dicke von 0,1 bis 0,05 mm ein Netz mit 50 bis 100 Maschen verwendet wird.

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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