DE1719477A1

DE1719477A1 - Device for separating gas mixtures

Info

Publication number: DE1719477A1
Application number: DE1968E0035596
Authority: DE
Inventors: Shropshire Joseph A
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1968-01-20
Filing date: 1968-01-20
Publication date: 1971-11-18
Also published as: DE1719477B2

Description

Vorrichtung zur Trennung von Gasgemischen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung und Konzentrierung von Gasen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Trennung von Gasgemischen mit Hilfe einer Scheidewand zusammen mit einer Flüssigkeit, wobei die Scheidewand eine Komponente aufweist, die keine Affinität für die Flüssigkeit auSweist. Die Scheidewand in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist porös; bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nicht notwendig, bei der Trennung von Gasgemischen erhöhte Drucke oder erhöhte Temperaturen anzuwenden. Device for separating gas mixtures The invention relates to a device for separating and concentrating gases. The inventive Device enables gas mixtures to be separated with the help of a partition together with a liquid, the septum having a component, which has no affinity for the liquid. The septum in the inventive Device is porous; when using the device according to the invention it is not necessary, when separating gas mixtures, increased pressures or increased temperatures apply.

Bisher konnten Gasgemische nur unter Bedingungen getrennt werden, die in extremer Weise vom normalen Atmosphärendruck und von den Umgebungstemperaturen abwichen. Gase wie Wasserstoff konnten aus Mischungen, die AJasserstoff neben anderen Gasen enthielten, nur bei Anwendung hoher TemIeraturen und kostspieliger Edelmetalldiaphragmen abgetrennt werden. Alle bisher bekannt gewordenen Methoden erfordern die Anwendung kostspieliger Vorrichtungen sowie entweder die Anwendung niedriger Drucke oder hoher oder tiefer Temperatur n, die Verwendung von Edelmetallkomponenten oder sogar die Anwendung aller dieser Bedingungen in verschiedenen Eombinati onen.So far, gas mixtures could only be separated under conditions those in an extreme way from normal atmospheric pressure and from ambient temperatures deviated. Gases like hydrogen could be made from mixtures containing hydrogen among others Contained gases, only when using high temperatures and expensive precious metal diaphragms be separated. All previously known methods require application expensive devices as well as either the application lower Pressures or high or low temperature n, the use of precious metal components or even the application of all of these conditions in different combinations.

Überraschenderweise konn-te jetzt gefunden werden, daß Gase aus Gemischen mit einer verhältnismäßig billigen Vorrichtung bei niedrigen Temperaturen und Drucken abgetrennt werden können. Bei Anwendung von Temperaturen von etwa 2000C und Atmosphärendruck kann Wasserstoff quantitativ aus Gemischen, die ihn enthalten, abgetrennt werden. Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß man eine Vorrichtung benutzt, in welcher eine erste Gaskammer durch eine poröse Scheidewand von einer zweiten Kammer, die mit einer flüssigkeit gefüllt ist, getrennt ist. Die Scheidewand enthält ein material, welches keine Affinität für die Flüssigkeit in der zweiten Kammer aufweist, z.B. ein hydrophobes Material für den Fall, daß die Kammer entweder Wasser oder eine wäßrige Lösung enthält. Das Gasgemisch, welches abgetrennt werden soll, wird unter normalem Atmosphärendruck uder einem leicht erhöhten druck von etwa 1 bis 5 Atmospharen in die Gaskammer eingeführt. Darch Regulierung der Temperatur und der besonderen Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer können verschiedene Gase aus Gasgemischen abgetrennt, werden. Ordnet man eine Reihe solcher Kammern hintereinander an, so ist es möglich, mehrere verschiedene Gase aus einer Mischung abzutrennen; sind die Bedingungen in allen hintereinander geschalteten Kammern die gleichen, so wird nur eine Gaskomponente aus der Mischung entfernt.Surprisingly, it has now been found that gases are made up of mixtures with a relatively inexpensive device at low temperatures and pressures can be separated. When using temperatures of about 2000C and atmospheric pressure hydrogen can be quantitatively separated from mixtures containing it. According to the invention, this can be achieved by using a device in which a first gas chamber is separated from a second by a porous partition Chamber, which is filled with a liquid, is separated. The septum contains a material that has no affinity for the liquid in the second chamber e.g. a hydrophobic material in the event that the chamber is either water or contains an aqueous solution. The gas mixture to be separated is under normal atmospheric pressure or a slightly increased pressure of about 1 to 5 atmospheres introduced into the gas chamber. By regulating the temperature and the particular liquid in the liquid chamber can contain different gases separated from gas mixtures. If one arranges a number of such chambers one behind the other on, it is possible to separate several different gases from a mixture; the conditions are the same in all chambers connected in series, so only one gas component is removed from the mixture.

Die Scheidewand, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet ist, enthält eine Suustanz, die durch die Flüssigkeit "benetzt' werden kann und ein weiteres Material, welches durch die Flüssigkeit nicht "benetzt" werden kann. Im Falle der Verwendung von wäßrigen Lösungen kann das Material, welches durch die' Fltissigkeit benetzt werden kann, z. B. aus Asbest, fein zerteilten porösen Materialien wie Kohle, keramischenMaterialien, Aluminiumoxyd, Holzkohle, sowie Cellulosematerialien wie Papier, Holzschliff oder Pflanzenfasern bestehen. Bei den Materialien, die nicht durch die Flüssigkeit benetzt werden können, kann es sich um Detraflauräthylen-, dichlordifluoroäthylen-, Äthylen-Propylen-, Äthylen-Butylen-, halogenierte Äthylen-Propylen-, Äthylen-Butylen-, Propylen-Butylen-, Isoproylen-Butylenpolymere sowie wasserabweisenden Asbest handeln. Bin Verfahren zum Hydrophobieren von Asbest besteht in der Behandlung mit Chlorsilan.The septum arranged in the device according to the invention is, contains a Suustanz, which can be "wetted" by the liquid and another material that cannot be "wetted" by the liquid. In the case of the use of aqueous solutions, the material, which by the ' Liquid can be wetted, e.g. B. from asbestos, finely divided porous materials such as charcoal, ceramic materials, alumina, charcoal, as well as cellulosic materials such as paper, wood pulp or plant fibers. With the materials that don't through the Liquid can be wetted, it can be Detraflauräthylen-, dichlorodifluoroethylene, ethylene-propylene, ethylene-butylene, halogenated ethylene-propylene, Ethylene-butylene, propylene-butylene, isopropylene-butylene polymers and water-repellent Trade asbestos. A method of making asbestos water repellent is treatment with chlorosilane.

Bei den Flüssigkeiten, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ver wendet werden können, kann es sich um Säuren wie X2SO4, H3PO4, HCl und wäßrig Lösungen dieser Säuren, um basische Lösungen wie NaOH, KOH, K2CO3, Na2CO3 und Mischungen dieser Substanzen sowie wäßrige Lösungen von Salzen wie NaCl, KCl, AlCl3, CaCO3, Cu(NO3)2, K2CrO4, K2Cr2O7, KMnO4, NaHSO4, Na2SO4, MgSO4 und Mischungen derselben, sowie schließlich um Aminosäuren wie Lysin, Alanin, Serin, Phenylalanin, Cystin, Leucin, Prolin, Tryptophan, Glutaminsäure und Glycin handeln.In the case of the liquids that are used in the device according to the invention can be applied, it can be acids such as X2SO4, H3PO4, HCl and aqueous solutions these acids to basic solutions like NaOH, KOH, K2CO3, Na2CO3 and mixtures these substances as well as aqueous solutions of salts such as NaCl, KCl, AlCl3, CaCO3, Cu (NO3) 2, K2CrO4, K2Cr2O7, KMnO4, NaHSO4, Na2SO4, MgSO4 and mixtures thereof, as well as amino acids such as lysine, alanine, serine, phenylalanine, cystine, Act as leucine, proline, tryptophan, glutamic acid and glycine.

Die Erfindung läßt sich mit besonderem Erfolg in die Praxis usetzen, wenn man an der Scheidewand während der Trenn- und Reinigungsoiperation das elektrische Potential genau kontrolliert. Für diesen Fall muß die Scheidewand selbstverständlich ein IBterial enthalten, welches elektrisch leitend ist, d.h. ein Material wie Kohle und/oder Metall. Das Potential an der Scheidewand wird mit Bezug auf eine weitere Elektrode in der Flüssigkeit mit Hilfe eines Potentiostaten oder einer ähnlichen Vorrichtung reguliert. Unter bestimmten Temperaturbedingungen durchdringen einige Gase di Scheidewand gegen die Flüssigkeitshöhe selbst bei Atmosphärendruck.The invention can be put into practice with particular success, if the electrical Precisely controlled potential. In this case the partition must of course be used contain an Iterial which is electrically conductive, i.e. a material such as carbon and / or metal. The potential at the septum is related to one more Electrode in the liquid with the help of a potentiostat or similar Device regulated. Under certain temperature conditions, some penetrate Gases di septum versus liquid level even at atmospheric pressure.

Diese Durchdringung, die praktisch ohne Druck als treibende Kraft stattfindet, kann noch stärker selektiv gemacht werden - wodurch der Gasdurchtritt erhöht wird - wenn man das Potential der aeheidewand mit Hilfe einer äußeren Stromquelle einstellt. Das Potential an der Scheidewand kann so eingestellt werden, daß einige bestiminte Gase begünstigt werden. So wird beispielsweise der Durchtritt von H2 selektiv begünstigt, wenn das Potential der Scheidewand auf etwa 0,0 Volt gegenüber der reversiblen Wasserstoffelektrode gehalten wird. Andere Gase weisen ebenfalls spezifische günstige Potentialwerte auf.This penetration, with practically no pressure as the driving force takes place, can be made even more selective - whereby the gas passage is increased - if you increase the potential of the aeheidewand with the help of an external power source adjusts. The potential at the septum can be adjusted so that some certain gases are favored. For example, the passage of H2 selectively favored when the potential of the septum is opposed to about 0.0 volts the reversible hydrogen electrode is held. Other gases also exhibit specific favorable potential values.

Bei der Durchführung der Erfindung in der Praxis ist es auch günstig, wenn an der Scheidewand ein Temperaturgefälle existiert.In carrying out the invention in practice, it is also beneficial to if there is a temperature gradient at the septum.

Dies iknn erreicht werden, indem die Flüssigkeit auf der einen Seite der Trennvorrichtung eine andere Temperatur aufweist als das Gasgemisch auf der anderen Seite der Trennvorrichtung. Das Temperaturgefälle durch die Scheidewand kann so eingestellt werden, daß bestimmte Gase selektiv aus einer Mischung abgetrennt werden können. Das Ausmaß des Erwärmens hängt von der besonderen Flüssigkeit ab, die im Einzelfall verwendet wird. Soll beispielsweise eine Konzentrierung der Gase aus einem Gemisch aus Wasserstoff, Äthan und Butan erreicht werden, so kann man eine Reihe von rennvorrichtungen der in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Art verwenden, wobei in der ersten Srennvorrichtung als Flüssigkeit 30 Gew.-oige Schwefelsäure mit einer Temperatur von etwa 600C verwendet wird.This can be achieved by keeping the liquid on one side the separating device has a different temperature than the gas mixture on the other side of the separator. The temperature gradient through the septum can be set to selectively separate certain gases from a mixture can be. The amount of heating depends on the particular liquid, which is used in individual cases. Should, for example, a concentration of the gases can be obtained from a mixture of hydrogen, ethane and butane, so one can a range of racing devices of the type shown in the accompanying drawing Use type, whereby in the first separation device 30% by weight as liquid Sulfuric acid with a temperature of about 600C is used.

Die Konzentrierung des Wasserstoffgases erfolgt vorzugsweise auf der Flüssigkeitsseite der ersten Trennvorrichtung. Das Gasgemisch, in welchem die Wasserstoffmenge verringert worden ist, wird in die zweite Trennvorrichtung eingeleitet, die als Flüssigkeit wäßrige H3P04 mit einer Temperatur von 13000 enthält. Die Konzentrierung des Äthans wird vorzugsweise auf der Flüssigkeitsseite der zweiten rennvorrichtung vorgenommen. Das ursprüngliche Gemisch enthält jetzt im wesentlichen nur noch Butan. Durch Anwendung mehrerer Trennvorrichtungen kann ein bestimmtes Gas selektiv aus einer Mischung mehrerer Gase abgetrennt werden.The concentration of the hydrogen gas is preferably carried out on the Liquid side of the first separation device. The gas mixture in which the amount of hydrogen has been reduced, is introduced into the second separator, which as Liquid contains aqueous H3P04 with a temperature of 13000. The concentration The ethane is preferably on the liquid side of the second racing device performed. The original mixture now essentially only contains butane. By using multiple separation devices, a specific gas can be selectively removed a mixture of several gases are separated.

Die Wirksamkeit der Trennvorrichtungen kann weiter dadurch erhöht werden, daß die Scheidewand entweder nur ein Metall oder das Metall zusammen mit einer Sbstanz, die durch die Flüssigkeit benetzt werden kann, enthält. Als Metalle kommen edelmetalle wie Pt, Ir, Au, Pd, Rh und Mischungen dieser Metalle oder Mischungen dieser Metalle mit übergangsmetallen der Gruppen VII und VIII infrage.The effectiveness of the separating devices can thereby be further increased be that the septum is either just a metal or the metal together with a substance that can be wetted by the liquid. As metals come precious metals such as Pt, Ir, Au, Pd, Rh and mixtures of these metals or mixtures of these metals with transition metals of groups VII and VIII in question.

Durch Verwendung dieser bestimmten Metalle, die im Folgenden als tEatalysatormetalleX bezeichnet werden, kann eine Scheidewand selektiv durchlässig für bestimmte Gase gemacht werden.By using these particular metals, hereinafter referred to as the catalyst metalsX a septum can be selectively permeable to certain gases be made.

In der beiliegenden Zeichnung findet sich eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Trennen von Gasen.A schematic representation can be found in the accompanying drawing a device according to the invention for separating gases.

Man erkennt einen gasdichten, L-formige Behälter 1, der durch eine Scheidewand 9 in zwei Kammern unterteilt wird, und zwar in eine Gaskammer 2 und eine Flüssigkeitskammer 4, die eine Blüssigkeit enthält. Eine Zuführungsleitung 6 dient zur Einführung des Gasgemisches in die Gaskammer 2; Ableitungen 5 und 7 dienen zur Entfernung der Gase aus der Apparatur. Bei der Durchführung der Erfindung wird das Gasgemisch durch dieZuführungsleitung 6 in die Gaskammer 2 eingeführt. Das abzutrennende Gas wandert durch die Scheidewand 3 in die Flüssigkeitskammer 4, bildet Blasen in der Flüssigkeit, die zur Oberfläche derselben steigen, und entweichen durch Leitung 5 aus dem System. Das durch Legung 6 eintretende Gasgemisch kann unter Atmosphärendruck oder leicht erhohtem Druck stehen. Die abgetrennten Gase, die aus der Apparatur durch Leitung 5 entweichen, können weitergereinigt werden, indem man alle Flüssigkeitsdämpfe, die aus der. Flüssigkeitskammer 4 mitgeschleppt werden, kondensiert. Auf diese Weise können verhältnismäßig reine Gase gewonnen werden. Um die Reinheit eines Gases noch zu erhöhen, können mehrere der in der Zeichnung beschriebenen Trennvorrichtungen hintereinandergeschaltet werden, und zwar so, daß die Ableitung der ersten Vorrichtung mit der Zuführungsleitung der zweiten Vorrichtung verbunden ist. Mehrere in dieser Weise hintereinandergeschaltete Trennvorrichtungen können dazu benutzt werden, ein Gas in praktisch reiner Form zu gewinnen. Gemäß einer weiteren Äusführungsform der Erfindung ist es möglich, bei Verwendung mehrerer Vorrichtungen der'in der Zeidi nung beschriebenen Art, die so verbunden sind, daß die Ableitung der ersten Vorrichtung mit der Zuführungsleitung der zweiten Vorrichtung verbunden ist, ein bestimmtes Gas zu komprimieren, während es gleichzeitig geneigt wird. Bei dieser Arbeitaweise wird der obere Teil der Kammer 4gekühlt, so daß die benutzte Flüssigkeit kondensiert und in der Kammer 4 zurückgehalten wird.You can see a gas-tight, L-shaped container 1, which is through a Partition 9 is divided into two chambers, namely in a gas chamber 2 and a liquid chamber 4 which contains a liquid. A feed line 6 is used to introduce the gas mixture into the gas chamber 2; Leads 5 and 7 serve to remove the gases from the apparatus. In practicing the invention the gas mixture is introduced into the gas chamber 2 through the supply line 6. The gas to be separated migrates through the partition 3 into the liquid chamber 4, Forms bubbles in the liquid that rise to the surface of the same and escape through line 5 from the system. The gas mixture entering through laying 6 can under Atmospheric pressure or slightly increased pressure. The separated gases that come out escape the apparatus through line 5, can be further cleaned by all liquid vapors emanating from the. Liquid chamber 4 are dragged along, condensed. In this way, relatively pure gases can be obtained. In order to increase the purity of a gas even more, several of the options shown in the drawing described separation devices are connected in series, in such a way that the discharge of the first device with the feed line of the second device connected is. Several separating devices connected in series in this way can be used to obtain a gas in a practically pure form. According to Another embodiment of the invention, it is possible when using several Devices of the type described in the drawing, which are connected in such a way that the discharge of the first device with the feed line of the second device is connected to compress a given gas while at the same time inclining it will. In this way of working, the upper part of the chamber 4 is cooled so that the used liquid is condensed and retained in the chamber 4.

Die Erfindung ist insbesondere brauchbar zum Abtrennen von gasförmigen Bestandteilen wie Wasserstoff, gasförmigen organischen Verbindungen und inerten Gasen wie He, Ne, A und Kr.The invention is particularly useful for separating gaseous Components such as hydrogen, gaseous organic compounds and inert Gases like He, Ne, A and Kr.

Eine besonders wirksame Scheidewand für die erfindungsgemäße Vorrichtung kann wie folgt hergestellt werden: Fein zerteilte Kohle wird mit einer wäßrigen Lösung imprägniert, die Platin; und Iridiumchlorid in solchen Mengen enthält, daß das Verhält. nis von Platin-zu Iridillmmetall etwa 7:1 beträgt und der Gesamtedelmetallgehalt etwa 6% des Gesamtgewichtes von Kohle und Metall ausmacht. Nach der Sättigung wird das überschüssige Wasser ausgetrieben, indem man die Mischung vier Stunden auf etwa 11000 erhitzt. Die getrocknete Mischung wird anschließend mit einer wäßrigen Lösung von Natriumborhydrid (1 g/ 10 cm3) behandelt, damit alle vorhandenen Edel. metallchloride zu dem Metall reduziert werden. Das Pulver wird anschließend filtriert und mit destilliertem Wasser mehrere Male gewaschen; anschließend wird wiederum bei 11000 getrocknet. Das getrocknete katalysierte Pulver wird dann drei Stunden bei 4200C in eine CO-Atmosphäre gebracht; danach wird das Pulver für weitere drei Stunden bei etwa 870°C unter eine H2-Atmosphäre gebracht. Das auf diese Weise hergestellte katalysierte Kohlepulver wurde mit fein zerteiltem Tetrafluoräthylenpolymer und Ammoniumoxalatkristallen im Gewshtsverhältnis von 2 : 1 : 1 vermischt; das Gemisch wurde in einer Kugelmühle etwa 22 Minuten behandelt. Die Mischung wurde dann bei einem Druck zwischen 0,35 und 1050 kg/cm2 auf eine geeignete Unterlage aufgepreßt und anschließend eine Stunde auf 19300 erhitzt, um das Ammoniumoxalat zu zersetzen, damit sich die poröse Struktur ausbildet.A particularly effective septum for the device according to the invention can be produced as follows: Finely divided coal is mixed with an aqueous Impregnated solution containing platinum; and contains iridium chloride in such amounts that the relationship. nis from platinum to iridil metal is about 7: 1 and the total precious metal content makes up about 6% of the total weight of coal and metal. After saturation will The excess water is driven off by leaving the mixture on for about four hours 11000 heated. The dried mixture is then mixed with an aqueous solution Treated by sodium borohydride (1 g / 10 cm3) to keep all the noble present. metal chlorides to be reduced to the metal. The powder is then filtered and distilled with Washed water several times; it is then dried again at 11,000. The dried catalyzed powder is then placed in a CO atmosphere for three hours at 4200C brought; then the powder is for a further three hours at about 870 ° C under a H2 atmosphere brought. The catalyzed carbon powder produced in this way was made with finely divided tetrafluoroethylene polymer and ammonium oxalate crystals mixed in a weight ratio of 2: 1: 1; the mixture was in a ball mill Treated about 22 minutes. The mixture was then at a pressure between 0.35 and 1050 kg / cm2 pressed onto a suitable surface and then one hour heated to 19300 to decompose the ammonium oxalate to make the porous structure trains.

Die auf diese Weise erzeugte Struktur ist besonders wirksam zum Abtrennen von H2 aus einem Gasstrom bei Atmosphärendruck'und einer Temperatur von etwa 6000. Die Scheidewand kann modifiziert werden, indem man verschiedene Verbindungen als Katalysatormetalle verwendet oder indem man die Katalysator-Imprägnierstufe der Kohle bei der Herstellung des Materiales für die Scheidewand außläßt.The structure created in this way is particularly effective for severing of H2 from a gas stream at atmospheric pressure and a temperature of about 6000. The septum can be modified by making different connections as Using catalyst metals or by the catalyst impregnation step of the Leaves coal out in the manufacture of the material for the septum.

Geeignete Unterlagen fUr die Herstellung der Scheidewand sind Metalldrahtsiebe aus Tantal, Platin, Aluminium, Silbswt Nickel und Eisen, sowie synthetische Siebe, die aus Plastikkatalysatoren wie Tetrafluoräthylenpolymer und Polyäthylen hergestellt sind. Diese Unterlage hat die Aufgabe, die Stabilität der Scheidewand zu erhöhen und deren ilandhabung zu erleichtern Soll eine Spannung an die scheidewand angelegt werden, damit sich ein Potentialgefalle ergibt, so muß die Unterlage natürlich aus einem elektrisch leitenden Material bestehen.Metal wire screens are suitable substrates for the production of the partition made of tantalum, platinum, aluminum, silver, nickel and iron, as well as synthetic sieves, those made from plastic catalysts such as tetrafluoroethylene polymer and polyethylene are. This document has the task of the stability of the septum to increase and to facilitate their handling. Should a tension on the septum be created so that there is a potential gradient, the base must of course consist of an electrically conductive material.

Beispiel 1 Es wurde eine Vorrichtung der in der Zeichnung dargestellten Art hergestellt. Die Scheidewand-wurde hergestellt, indem man Tetraflupräthylenpolymer, Ammoniumoxalat und feines Kohlepulver im Verhältnis 1 : 0,5 : 1 vermischte. Diese Mischung wurde bei einem Druck von 700 kg/cm2 zusammengepreßt und dann auf eine Temperatur von 1900C erhitzt, um das Ammoniumoxalat zu zersetzen. Auf diese Weise erhielt man eine poröse Struktur, d-ie aus hydrophoben und hydrophilen Teilchen besteht. Die in der Apparatur benutzte Flüssigkeit war eine 30 Gew.-0ige Schwefelsäure; die Temperatur dieser Flüssigkeit lag bei 70°C. In die Gaskammer der Apparatur wurde ein Gasgemisch, welches Wasserstoff und Äthan enthielt, eingeleitet. Unter diesen Bedingungen sammelte sich der Wasserstoff selektiv auf der Flüssigkeitsseite der Scheidewand an. Anschließend wurde die Tempera tur auf etwa 130 - 1400C erhöht, während die 112504 durch 85 Gew.-%ie H3PO4 ersetzt wurde. Unter diesen Bedingungen sammelte sich auf der Flüssigkeitsseite der Apparatur vorzugsweise das Äthan.Example 1 An apparatus as shown in the drawing was used Art manufactured. The septum - was made by adding tetrafluprene polymer, Ammonium oxalate and fine coal powder in a ratio of 1: 0.5: 1 mixed. These Mixture was compressed at a pressure of 700 kg / cm2 and then on a Heated temperature of 1900C to decompose the ammonium oxalate. In this way a porous structure was obtained, that is, composed of hydrophobic and hydrophilic particles consists. The liquid used in the apparatus was 30% strength by weight sulfuric acid; the temperature of this liquid was 70 ° C. In the gas chamber of the apparatus was a gas mixture containing hydrogen and ethane was initiated. Under these The hydrogen collected selectively on the liquid side of the conditions Septum on. Then the temperature was increased to around 130 - 1400C, while 112504 was replaced by 85% w / w ie H3PO4. Under these conditions the ethane collected preferentially on the liquid side of the apparatus.

Beispiel 2 Es wurde wieder eine Vorrichtung der in der Zeichnung dargestellten Art hergestellt, wobei die Scheidewand durch Vermischen von fein zerteilter Kohle, die mit 6 Gewichtsprozent einer Pt-Ir-Mischung imprägniert worden war, mit Tetrafluoräthylenpolymer und Ammoniumcarbonat erzeugt wurde. Das Verhältnis von Kohlenstoff zu Tetrafluoräthylenpolymer zu Ammoniuscarbonat betrug 2 : 1 : 0,5. Als Flüssigkeit wurde eine 30 Gew.-ige Schwefelsäure verwendet, die auf einer Temperatur von etwa 80,300 gehalten wurde. Wird ein wasserstoffhaltiges Gasgemisch in die Gaskammer eingeführt, so erfolgt die Eonzentrierung des Wasserstoffes selektiv auf der Flüssigkeitsseite des Systems Beispiel 3 Es wurde eine Scheidewand A hergestellt, indem man zwei Teile fein zerteiltes Kohlepulver und einen Teil Tetrafluoräthylenpolymer mit einem Teil Ammoniumoxalat vermischte, die so gewonne. ne Mischung bei 700 kg/cm2 auf einem Tantalsieb mit ungefähr 500 Maschen/cm2 verdichtete und dann langsam das Gebilde 132 Min auf eine Temperatur von 19300 erhitzte. Eine zweite Scheidewand B wurde in derselben Weise hergestellt mit der einzigen Ausnahme, daß die fein zerteilte Kohle mit einer 6 Gew.-oigen Pt-Ir-Lösung imprägniert wurde. Die fein -zerteilte Kohle wurde vor dem Vermischen mit dem Tetrafluoräthylenpolymer unter einer CO-Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 4200C behandelt und anschliessend in einer Wasserstoff-Atmosphäre auf eine Temperatur von 80000 erhitzt. Die beiden in der beschriebenen Weise hergestellten Gebilde wurden als Scheidewände in einer Gastrennvorrichtung gemäß der Erfindung benutzt; die Ergebnisse, die erzielt werden konnten, sind in Tabelle I zusammengestellt.Example 2 An apparatus like that shown in the drawing was again used Art produced, whereby the septum is made by mixing finely divided coal, which had been impregnated with 6 percent by weight of a Pt-Ir mixture, with tetrafluoroethylene polymer and ammonium carbonate was generated. The ratio of carbon to tetrafluoroethylene polymer to ammonium carbonate was 2: 1: 0.5. A 30% strength by weight sulfuric acid was used as the liquid which was maintained at a temperature of about 80,300. Becomes a hydrogen containing When the gas mixture is introduced into the gas chamber, the hydrogen is concentrated selectively on the liquid side of the system Example 3 It was a septum A is made by adding two parts of finely divided carbon powder and one part of tetrafluoroethylene polymer mixed with one part of ammonium oxalate, that won. ne mixture at 700 kg / cm2 on a tantalum sieve with about 500 Mesh / cm2 compacted and then slowly the structure 132 min to a temperature heated by 19300. A second septum B was made in the same way with the only exception that the finely divided coal with a 6 wt% Pt-Ir solution was impregnated. The finely divided coal was mixed with the tetrafluoroethylene polymer treated under a CO atmosphere at a temperature of about 4200C and then heated to a temperature of 80,000 in a hydrogen atmosphere. The two in the manner produced structures were used as partitions in a Gas separation device used according to the invention; the results that are achieved are listed in Table I.

Tabelle I Molverhältnis der Pri Gase Scheidewand Elektrolyt Temperatur märgaße Versuch ~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ C Zuführung Ableitung H2/CO2 I B 30% H2SO4 80-90 1,14 1,93 H2/CO2 II B H3PO4-85% 140 1 2,34 H2/CO2 III B H3PO4-85% 140 0,87 2,2 H2/C2H6 I B H3PO4-85% 140 1,4 2,85 H2/C2H6 B H3PO4-85% 140 0,7 1,93 H2/A* A H3PO4-85% 140 1,24 1,95 Bei diesem Gebilde handelt-e es sich um unkatalysiertes (F.C.30) Kohlenstofftetrafluoräthylenpolymer. Alle anderen bestanden aus Pt-Ir auf Kohle. Table I Molar Ratio of Pri Gases Partition Electrolyte Temperature märgaße experiment ~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ C supply discharge H2 / CO2 I B 30% H2SO4 80-90 1.14 1.93 H2 / CO2 II B H3PO4-85% 140 1 2.34 H2 / CO2 III B H3PO4-85% 140 0.87 2.2 H2 / C2H6 I B H3PO4-85% 140 1.4 2.85 H2 / C2H6 B H3PO4-85% 140 0.7 1.93 H2 / A * A H3PO4-85% 140 1.24 1.95 This structure is uncatalyzed (F.C.30) carbon tetrafluoroethylene polymer. All others were made of Pt-Ir Money.

Bei Durchsicht der Tabelle I erkennt man deutlich, daß die Scheidewand tatsächlich eine selektrive Trennung der Gase ermöglicht.When looking through Table I one can clearly see that the partition actually enables a selective separation of the gases.

Der Ausdruck"Scheidewand", der im Rahmen der Erfindung benutzt worden ist, dient zur Bezeichnung einer Vorrichtung, die das Fließen einer Flüssigkeit verhindert und die wirksame Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch erleichtert.The term "partition" used in the context of the invention is, is used to designate a device that allows the flow of a liquid prevents and facilitates the effective separation of a gas from a gas mixture.

Werden mehrere Trennvorrichtungen gemäß der Erfindung verbunden, so ergibt sich als notwendige Modifikation die Anbringung einer zusätzlichen Leitung zur Entfernung der Gase aus Kammer 2 (vgl. die Zeichnung). Durch Anbringung einer solchen Leitung treten die Gase durch Leitung 6 in Kammer 2 ein und können durch die Ableitung entfernt werden und entweder an die Atmosphäre abgegeben oder zu einer weiteren Trennvorrichtung weitergeleitet werden.If several separation devices are connected according to the invention, so the necessary modification results in the attachment of an additional line to remove the gases from chamber 2 (see drawing). By attaching a such a line, the gases enter through line 6 in chamber 2 and can through the discharge can be removed and either released to the atmosphere or to a further separating device are forwarded.

Claims

Claims device for separating gas mixtures, characterized through a gas-tight container (1), which through a porous partition (3) into a Gas chamber (2) and a liquid chamber (4) is divided, the gas chamber (2) with both a gas supply line (6) and a gas discharge line (7) is provided, while the liquid chamber (4) has only one gas discharge line (5) and is constructed so that it can contain a liquid that forms the septum covered, and being the septum of an intimate mixture of one in small Particulate hydrophobic polymer or one present in small particles water-repellent asbestos and a hydrophilic material, which is Carbon, aluminum oxide, charcoal, paper, wood chips, plant fibers or mixtures these materials can act.

2) Device according to claim 1, characterized in that the septum (3) in addition a finely divided noble metal, transition metal or mixture of contains both.

3) Device according to claim 1, characterized gekennzethnet that the septum from a porous mixture of finely divided coal and finely divided tetrafluoroethylene polymer and that the liquid is an aqueous inorganic acid.