MX2009001959A - Membrana compuesta de transporte de ion de oxigeno. - Google Patents

Membrana compuesta de transporte de ion de oxigeno.

Info

Publication number
MX2009001959A
MX2009001959A MX2009001959A MX2009001959A MX2009001959A MX 2009001959 A MX2009001959 A MX 2009001959A MX 2009001959 A MX2009001959 A MX 2009001959A MX 2009001959 A MX2009001959 A MX 2009001959A MX 2009001959 A MX2009001959 A MX 2009001959A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
layer
phase
electronic
percent
microns
Prior art date
Application number
MX2009001959A
Other languages
English (en)
Inventor
Gervase Maxwell Christie
Jonathan Andrew Lane
Bart Antonie Van Hassel
Nagendra Nagabhushana
Original Assignee
Praxair Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praxair Technology Inc filed Critical Praxair Technology Inc
Publication of MX2009001959A publication Critical patent/MX2009001959A/es

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H01M4/8621—Porous electrodes containing only metallic or ceramic material, e.g. made by sintering or sputtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0229—Purification or separation processes
    • C01B13/0248—Physical processing only
    • C01B13/0251—Physical processing only by making use of membranes
    • C01B13/0255—Physical processing only by making use of membranes characterised by the type of membrane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/42—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on chromites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486—Fine ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486—Fine ceramics
    • C04B35/488—Composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/636—Polysaccharides or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
    • H01M8/126—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides the electrolyte containing cerium oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/104—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/12—Specific ratios of components used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/0283—Pore size
    • B01D2325/02833—Pore size more than 10 and up to 100 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/04—Characteristic thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/26—Electrical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • C04B2111/00801—Membranes; Diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3239—Vanadium oxides, vanadates or oxide forming salts thereof, e.g. magnesium vanadate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3243—Chromates or chromites, e.g. aluminum chromate, lanthanum strontium chromite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3246—Stabilised zirconias, e.g. YSZ or cerium stabilised zirconia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3275—Cobalt oxides, cobaltates or cobaltites or oxide forming salts thereof, e.g. bismuth cobaltate, zinc cobaltite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H01M2300/0071—Oxides
    • H01M2300/0074—Ion conductive at high temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H01M2300/0071—Oxides
    • H01M2300/0074—Ion conductive at high temperature
    • H01M2300/0077—Ion conductive at high temperature based on zirconium oxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0088—Composites
    • H01M2300/0094—Composites in the form of layered products, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
    • H01M4/8657—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites layered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H01M4/9025—Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
    • H01M8/1253—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides the electrolyte containing zirconium oxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Se describe una membrana compuesta de transporte de ión de oxígeno (1) que tiene una capa densa (10), una capa de soporte porosa (12), una capa porosa intermedia opcional (14) ubicada entre la capa de soporte porosa (12) y la capa densa (10) y una capa de intercambio superficial opcional (16), que cubre la capa densa (10). La capa densa (10) tiene fases electrónicas e iónicas. La fase iónica se compone de escandio alterada, circonio estabilizado con itrio o cerio. La fase electrónica se compone de un óxido metálico que contiene lantano, estroncio, cromo, manganeso y vanadio y opcionalmente cerio. La capa de soporte porosa (12) se compone de circonio estabilizado parcialmente con itrio, escandio, aluminio o cerio o mezclas de los mismos. La capa porosa intermedia (14), si se utiliza, contiene las mismas fases iónicas y electrónicas que la capa densa. La capa de intercambio superficial (16) se forma de una fase electrónica de un óxido metálico de lantano y estroncio que también contiene manganeso o hierro y una fase iónica de circonio alterado con escandio estabilizado con itrio o cerio.

Description

MEMBRANA COMPUESTA DE TRANSPORTE DE ION DE OXIGENO Campo de la Invención La presente invención se refiere a una membrana compuesta de transporte de ión de oxígeno en donde una capa densa que tiene fases de conducción electrónica e iónica es soportada en una capa de soporte porosa. Más particularmente, la presente invención se refiere a una membrana compuesta de transporte de ión de oxígeno en donde la fase electrónica es un vanadio que contiene perovsquita tipo óxido metálico, la fase iónica es un circonio estabilizado y la capa de soporte porosa se forma de un circonio parcialmente estabilizado. Antecedentes de la Invención Las membranas compuestas de transporte de ión de oxígeno se han propuesto para una variedad de aplicaciones que implican la producción de oxígeno esencialmente puro por la separación de oxígeno de una fuente que contiene oxígeno mediante el transporte de ión de oxígeno a través de tal membrana. Por ejemplo, cada membrana se puede utilizar en dispositivos de combustión para soportar la combustión del oxicombustible o para las reacciones parciales de oxidación que implican la producción de gases síntesis. En tales membranas, el transporte de ión de oxígeno ocurre principalmente dentro de una capa densa permite el transporte de iones de oxígeno y electrónico a temperaturas elevadas. El oxígeno de una fuente que contiene oxígeno se ioniza en una superficie de membrana y los iones de oxígeno resultantes son conducidos a través de la capa densa y emergen en el lado opuesto de la misma para recombinarse en el oxígeno elemental. En la recombinación, los electrones son liberados y transportados nuevamente a través de la membrana para ionizar el oxígeno. Tales membranas pueden utilizar dos fases, una fase aniónica para conducir los iones de oxígeno y una fase electrónica para conducir los electrones. Para minimizar la resistencia de la membrana al transporte iónico, tales membranas se fabrican lo más finas posible mientras permanezcan prácticas y son soportadas en capas de soporte porosas. La membrana compuesta de transporte de oxígeno resultante se puede fabricar como un elemento plano o como un tubo en donde la capa densa se ubique en el interior o exterior del tubo. Un ejemplo de una membrana compuesta de transporte de ión de oxígeno se describe en la Patente Estadounidense No. 5,240,480, la cual tienen una capa densa soportada en dos capas porosas. La capa densa se puede formar de una fase de conducción iónica que contenga circonio estabilizado con itrio y una fase de conducción electrónica que se forma de platino u otro metal noble. La capa porosa adyacente a la capa densa está activa y es capaz de conducir los iones y electrones de oxígeno. La otra capa porosa puede ser circonio estabilizado con itrio o circonio estabilizado con calcio. La Patente Estadounidense No. 5,478,444 describen un material bifásico capaz de transportar los iones de oxígeno y electrones. La fase de conducción de oxígeno puede ser un óxido de cerio metálico que incorpora un estabilizador de itrio y un adulterante que puede ser hierro o cobalto. La fase de conducción electrónica puede ser una perovsquita que contiene lantano, estroncio, magnesio y cobalto o lantano, cobalto de estroncio e hierro. La Patente Estadounidense No. 5,306,411 describe una membrana bifásica que tiene una fase de conducción iónica formada de circonio estabilizado con Sc203. La fase de conducción electrónica puede ser un material que contiene perovsquita, por ejemplo estroncio de vanadio, hierro, cromo y lantano. La capa densa resultante se puede soportar en circonio estabilizado con atrio. El problema que existe con todas las membranas compuestas de transporte de ión de oxígeno, es la fuerza y durabilidad. Este problema se presenta en parte debido a las temperaturas altas que se presentan cuando tales membranas se utilizan con respecto a la combustión de oxicombustible y en reactores. Puesto que la capa densa es muy delgada debe ser soportada. Por consiguiente, debe haber una igualación cercana entre la expansión térmica de la capa densa, su soporte poroso y cualquier capa porosa activa intermedia. Además, existe otro problema cuando tales membranas se someten a presiones parciales de alto oxígeno. Las presiones parciales de alto oxígeno se producen en dispositivos de combustión debido a que justo en el momento en el cual el oxígeno emerge de la membrana, es consumido por la reacción con el combustible. Esto da lugar a la expansión química debido al alto ambiente de reducción. Además, las perovsquitas, cuando se utilizan como soportes, son particularmente susceptibles a un fenómeno conocido como "arrastre" en donde el material fallará bajo tensiones térmicas y mecánicas prolongadas. Como será discutido, la presente invención proporciona un elemento de membrana compuesta de transporte de ión de oxígeno que es más robusto que las membranas compuestas de la técnica anterior discutidas anteriormente y que es particularmente conveniente para los ambientes de alta temperatura y expansión química. Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona una membrana compuesta de transporte de ión de oxígeno que comprende una capa densa que tiene una fase electrónica y una fase iónica. Según lo utilizado en la presente y en las reivindicaciones, el término capa "densa" significa una capa, en donde la capa de cerámica no está conectada a través de la porosidad. De acuerdo a la presente invención, la fase electrónica es (LauSrvCeru-vJwCfx nyVzOs.s, donde u es de aproximadamente 0.7 a aproximadamente 0.9, v es de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.3 y (1-u-v) es mayor o igual a cero, w es de aproximadamente 0.94 a aproximadamente 1, x es de aproximadamente 0.67 a aproximadamente 0.77, y es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.3, z es de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 0.03, y x+y + z = 1. La fase iónica es Zrx Scy Az 02-d, donde y' es de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 0.15, z' es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.03, x'+ y'+ z' = 1 y A es Y o Ce o mezclas de Y y Ce. La capa densa es soportada por una capa de soporte porosa. La capa de soporte porosa se forma de Zrx-Ay-02-6, donde y" es de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 0.05, x" +y" = 1 , A es Y o Se o Al o Ce o mezclas de Y, Se, Al y Ce. Existen muchas ventajas de los materiales usados en la presente invención sobre la técnica anterior. Una ventaja principal de la presente invención es que todos los materiales tienen una igualación muy cercana de la expansión térmica en donde todos poseen una expansión lineal muy baja. Además, todos los materiales tienen una expansión química muy limitada y esto es particularmente importante para la perovsquita elegida para la fase electrónica de la capa densa. A este respecto, el uso de tal perovsquita es particularmente ventajoso en comparación al de un metal en donde un metal noble tendría que utilizarse para prevenir la oxidación. El problema obvio con el uso de un metal noble es su costo. Al mismo tiempo, el vanadio que contiene la perovsquita es un material particularmente difícil de sinterizar. Sin embargo, como será discutido más adelante, los inventores en la presente han solucionado tal problema permitiendo su uso en la membrana de transporte de oxígeno. Además, el soporte es particularmente robusto debido al uso de circonio parcialmente estabilizado. Una capa intermedia porosa se puede proporcionar entre la capa densa y la capa de soporte porosa. Tal capa intermedia porosa se puede componer de la fase electrónica y de la fase iónica de la capa densa. Además, una capa de intercambio superficial, que cubre la capa densa se puede proporcionar para ubicar la capa densa entre la capa de intercambio superficial y la capa intermedia porosa. La capa de intercambio superficial puede incorporar otro conductor electrónico integrado por (LaX' "Sr -X )y "M03.6, donde está x'" es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.8, y"' es de aproximadamente 0.95 a 1, M = Mn, FE y otro conductor iónico integrado por Zrx' SCylvAzl 02-o, donde ylv es de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 0.15, zlv es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.03, xiv+yiv + ziv=1 y A=Y, Ce. Preferiblemente, la fase iónica constituye entre aproximadamente 35 por ciento y 65 por ciento en volumen de cada una de la capa densa y la capa porosa intermedia, el resto de la fase electrónica y otro conductor iónico constituye entre aproximadamente 35 por ciento y aproximadamente 65 por ciento en volumen de la capa de intercambio superficial, el resto de otro conductor electrónico. Preferiblemente, la fase iónica constituye aproximadamente 50 por ciento en volumen de cada una de la capa densa y la capa porosa intermedia, el resto de la fase electrónica y otro conductor iónico constituye entre aproximadamente 50 por ciento en volumen de la capa de intercambio superficial, el resto de otro conductor electrónico. Preferiblemente, en la capa densa, la fase electrónica es (La0.825Sr0.175)0.97Cro.76 n0.225 o.oi503-6 y la fase iónica es Zr0.89Sco.iYo.oi02-5- La capa de soporte porosa se forma preferiblemente de Zr0 97Y0 03?2-d· En la capa de intercambio superficial, si se utiliza, el otro conductor iónico es Zr0 89SC0.1 YO.0102-d y el otro conductor electrónico posterior es La0 oeSr0 2Fe03.5. En una modalidad particularmente preferida de la presente invención, la capa intermedia porosa tiene un primer espesor entre aproximadamente 20 micrones y aproximadamente 60 micrones, un primer tamaño de poro promedio entre aproximadamente 0.1 micrones y aproximadamente 0.5 micrones y una primera porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. En tal modalidad, la capa de soporte porosa puede preferiblemente tener un segundo espesor entre aproximadamente 1 milímetros y aproximadamente 2.5 milímetros, un segundo tamaño de poro promedio entre aproximadamente 2 micrones y aproximadamente 5 micrones y una segunda porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. La capa de soporte porosa sobrepuesta puede tener un tercer espesor entre aproximadamente 10 micrones y aproximadamente 25 micrones, un tercer tamaño de poro promedio entre aproximadamente 0.1 micrones y aproximadamente 0.5 micrones y una tercera porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. Se debe observar, que según lo utilizado en la presente y en las reivindicaciones, el término "tamaño de poro" significa un diámetro de poro promedio según lo determinado por el análisis de intersección de línea estereológica cuantitativa, una técnica bien conocida en el técnica. Breve Descripción del Dibujo Aunque la especificación concluye con las reivindicaciones que indican de manera distinta la materia objeto que los Solicitantes consideran como su invención, se cree que la invención sería entendida mejor cuando se considera con relación al dibujo anexo en donde la única figura es una micrográfica del electrón de exploración de una membrana compuesta de transporte de ión de oxígeno de la presente invención. Descripción Detallada de ia Invención Con referencia a la única figura, se ilustra una membrana de transporte de ión de oxígeno 1 de la presente invención. La membrana de transporte de ión de oxígeno 1 tiene una capa densa 10 soportada en un soporte poroso 12. Se pueden proporcionar una capa porosa intermedia opcional 14 y una capa de intercambio superficial 16. La capa densa 10 funciona para separar el oxígeno de una fuente que contiene oxígeno expuesta a una superficie de la membrana de transporte de ión de oxígeno 1 y contienen las fases de conducción electrónica e iónica. Según lo discutido anteriormente, la fase electrónica de (LauSrvCeLu. wCrxMny ??03-d, donde u es de aproximadamente 0.7 a aproximadamente 0.9, v es de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.3 y (1-u-v) es mayor o igual a cero, w es de aproximadamente 0.94 a aproximadamente 1, x es de aproximadamente 0.67 a aproximadamente 0.77, y es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.3, z es de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 0.03, y x + y + z = 1. La fase iónica es ZrX'SCy'AzO2-5, donde y' es de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 0.15, z' es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.03, x' + y'+ z' = 1 y A es Y o Ce o mezclas de Y y Ce. Se debe observar, que puesto que la cantidad (1-u-v) puede ser igual a cero, cerio puede no estar presente dentro de una fase electrónica de la presente invención. La capa de soporte porosa 12 se forma de Zrx-Ay02.6. donde y" es de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 0.05, x"+y" = 1, A es Y o Se o A1 o Ce o mezclas de Y, Se, A1 y Ce. La membrana de transporte de ión de oxígeno 1 se diseña específicamente para utilizarse con respecto a las aplicaciones de combustión de oxicombustible así como a las aplicaciones que implican las reacciones químicas. El uso de la presente invención, sin embargo, no se limita a tales aplicaciones. Sin embargo, donde la aplicación implica la combustión de combustible, el uso de la capa porosa intermedia 14 mejora el índice de oxidación de combustible en la interfaz proporcionando un área superficial grande donde el combustible puede reaccionar con oxígeno o iones de oxígeno bajo la formación de productos de oxidación parciales o completos. Los iones de oxígeno se difunden a través de la matriz de conducción mezclada de esta capa porosa hacia el soporte poroso 12 y reaccionan con el combustible que se difunde hacia adentro de la capa de soporte porosa 12 en esta capa intermedia porosa 14. Preferiblemente, la capa intermedia porosa 14 se forma de las mismas fases electrónicas e iónicas que la capa densa 10. Cualquier modalidad de la presente invención puede incorporar ventajosamente una capa de intercambio superficial 16 que cubre la capa densa opuesta a la capa intermedia porosa si se utiliza la misma. La capa de intercambio superficial 16 mejora el tipo de cambio superficial mejorando el área superficial de la capa densa 10 mientras proporciona una trayectoria para que los iones de oxígeno resultantes se difundan a través de la fase de óxido de conducción mezclada a la capa densa 10 y para que las moléculas de oxígeno se difundan a través del espacio de poro abierto a la misma. La capa de intercambio superficial 16 por lo tanto, reduce la pérdida de fuerza impulsora en el proceso de intercambio superficial y de tal modo aumenta el flujo de oxígeno obtenible. Según lo indicado anteriormente, también puede ser una mezcla bifásica que contenga un conductor electrónico integrado por (LaX"'Sr1-x )y' ·' 03.d, donde está x'" es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.8, y'" es de aproximadamente 0.95 a 1 , M = Mn, FE y un conductor iónico integrado por ZrxlvScy'vAzlv02-5, donde ylv es de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 0.15, zlv es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.03, xiv+yiv+ziv=1 y A=Y, Ce. En una modalidad particularmente preferida de la presente invención, la capa densa 10 incorpora una fase electrónica integrada por (La0.825Sr0.175)0.97Cr0.76Mno.225 o.oi503-6 y una fase iónica compuesta por Zr0.89Sc0 ?0.?? 02-d· En tal modalidad la capa de soporte porosa se forma preferiblemente de Zr0 97??.?3?2-d y la capa de intercambio superficial, incorpora un conductor iónico integrado por Zr0 89SC0 ??0.0102-d y un conductor electrónico integrado por La0 08Sr0.2FeO3.(5. Preferiblemente, la capa intermedia porosa tiene un espesor entre aproximadamente 20 micrones y aproximadamente 60 micrones, un tamaño de poro promedio entre aproximadamente 0.1 micrones y aproximadamente 0.5 micrones y una porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. La capa de soporte porosa 12 tiene un espesor entre aproximadamente 1 milímetros y aproximadamente 2.5 milímetros, un tamaño de poro promedio entre aproximadamente 2 micrones y aproximadamente 5 micrones y una porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. La capa de soporte porosa 16 tiene un espesor entre aproximadamente 10 micrones y aproximadamente 25 micrones, un tamaño de poro promedio entre aproximadamente 0.1 micrones y aproximadamente 0.5 micrones y una porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento.
Como un ejemplo de la fabricación de un elemento de membrana de transporte de oxígeno de la presente invención, una capa de soporte porosa 12 primero se fabrica de polvo de circonio estabilizado con itrio granulado por aspersión que tiene una fórmula química de (de aquí en adelante "polvo YSZ"). El tamaño de partícula de tal polvo es d50 = 0.6 pm (50 por ciento de las partículas tienen un tamaño de partícula de menos de 0.6 µ?t?). El polvo entonces se mezcla en húmedo con el carbón satinado que tiene un tamaño de partícula de d50 de aproximadamente 0.4 a aproximadamente 12 um y del almidón que tiene un tamaño de partícula de un d50 alrededor de 34 pm. La mezcla contiene aproximadamente 10 por ciento de carbón satinado, 15 por ciento de almidón y el resto de polvo de circonio estabilizado con itrio. Es deseable que el elemento de membrana de transporte de oxígeno no sea poroso en los extremos para propósitos de sellado. Como tal, el polvo YSZ se mezcla con un aglutinante tal como PVB (polivinilbutirilo) que se puede obtener de Sigma-Aldrich, 3050 Spurce Street, St. Louis, MO 63103 y después se vierte en un molde de isopresión. El molde de isopresión puede ser un tubo flexible de un espesor de 20 milímetros que tiene un diámetro interno de aproximadamente 24.75 milímetros y un mandril interno de 17.75 milímetros de diámetro. Después de lo anterior, la mezcla de polvo YSZ, el almidón del carbono y la aglutinante se vierten en el molde y otra cantidad de mezcla de polvo YSZ y aglutinante solo entonces se vierte en el molde. Por consiguiente, los extremos de la capa de soporte 12 no serán porosos y una sección central será porosa. El molde entonces se somete a una presión hidrostática de aproximadamente 20 ksi para formar un tubo verde. Después de que se forme el tubo verde, el tubo entonces se puede incendiar a 1000°C durante 4 horas para lograr una fuerza razonable para una manipulación adicional. Después del incendio, el tubo resultante se puede comprobar para determinar la porosidad, permeabilidad/tortuosidad y almacenarse en un horno seco a aproximadamente 60°C. Después de formar el tubo verde, entonces se forma la capa porosa intermedia 14. Una mezcla de aproximadamente 34 gramos de polvo que tiene fases electrónicas e iónicas y las fórmulas químicas, (La0.825Sr0.175)0.97Cr0.7eMn0.225V0.015?3-d ("LSCMV") y Zr0.89Sco.iYo.oi02-5 ("YScZ"), respectivamente, se prepara a modo que la mezcla contenga proporciones iguales en volumen de LSCMV y YScZ. A la mezcla, se agregan 100 gramos de tolueno, 20 gramos de aglutinante del tipo mencionado anteriormente, 400 gramos de 1.5 milímetros de medio de trituración de YSZ de diámetro. La mezcla entonces se tritura durante aproximadamente 6 horas para formar una mezcla (d50 de aproximadamente 0.34 pm). Aproximadamente 6 gramos de negro de carbono que tiene un tamaño de partícula de aproximadamente d50 = 0.8 µ??, entonces se agregan a la mezcla y se trituran durante 2 horas adicionales. Los 10 gramos adicionales de tolueno y aproximadamente 10 gramos de aglutinante adicional fueron agregados a la mezcla y mezclados durante entre aproximadamente 1.5 y aproximadamente 2 horas. La pared interna del tubo verde formado anteriormente entonces es recubierta vertiendo la mezcla, manteniéndose una vez durante 5 segundos y vertiendo el resto nuevamente a la botella. El tubo verde recubierto entonces se seca e incendia a 850°C durante 1 hora en aire para quemar el aglutinante. La capa densa 10 entonces se aplica. Se prepara una mezcla que pesa aproximadamente 40 gramos que contiene los mismos polvos según lo utilizado en la formación de la capa porosa intermedia 14, discutido anteriormente, salvo que la relación entre LSCMV y YScZ es de aproximadamente 40/60 en volumen, 2.4 gramos de nitrato de cobalto {Co(N03)2.6H2o}, 95 gramos de tolueno, 5 gramos de etanol, 20 gramos del aglutinante identificado anteriormente, 400 gramos de 1.5 milímetros de medio de trituración de YSZ de diámetro entonces se agregan a la mezcla y se trituran durante aproximadamente 10 horas para formar una mezcla (d50 ? 0.34um). nuevamente aproximadamente 10 gramos de tolueno y aproximadamente 10 gramos de aglutinante se agregan a la mezcla y se mezclan durante aproximadamente 1.5 y aproximadamente 2 horas. La pared interna del tubo entonces es recubierta vertiendo la mezcla, manteniéndose una vez durante 10 segundos y vertiendo el resto nuevamente a la botella. El tubo entonces se seca y almacena antes de incendiar las capas en un ambiente controlado. El tubo verde recubierto entonces se coloca en un soporte C en un horno de tubo horizontal y los tubos porosos de alúmina impregnados con nitrato de cromo se colocan cerca del tubo recubierto para saturar el ambiente con vapor de cromo. Los tubos se calientan en aire estático a aproximadamente 800°C para quemar el aglutinante y el ambiente se cambia a una atmósfera de una mezcla saturada de nitrógeno (vapor de nitrógeno y agua) que contiene aproximadamente 4 por ciento en volumen de hidrógeno para permitir que las perovsquitas de conducción electrónica que contienen vanadio se sintericen correctamente. El tubo se mantiene a 1400°C durante 8 horas y después se enfría en nitrógeno para finalizar la sinterización de los materiales. El tubo sinterizado se comprueba para determinar los Índices de fuga de helio que deban ser más bajas de 10~7 Pa.
La capa de intercambio superficial 16 entonces se aplica. Se prepara una mezcla de polvos que contiene aproximadamente 35 cantidades iguales de fases iónicas y electrónicas que tienen las fórmulas químicas Zr0.89Sc0.i ??.??02-d y La0.o8Sro.2Fe03.6, respectivamente. A esta mezcla, aproximadamente 100 gramos de tolueno, 20 gramos del aglutinante identificado anteriormente, aproximadamente 400 gramos de 1.5 milímetros de medio de trituración de YSZ de diámetro se agregan y la mezcla resultante se tritura durante aproximadamente 14 horas para formar una mezcla (d50 0.4 m). Aproximadamente seis gramos de negro de carbono se agregan a la mezcla y se trituran durante 2 horas adicionales. Una mezcla de aproximadamente 10 gramos de tolueno y aproximadamente 10 gramos de aglutinante entonces se agregan a la mezcla y se mezclan durante entre aproximadamente 1.5 y aproximadamente 2 horas. La pared interna del tubo entonces es recubierta vertiendo la mezcla, manteniéndose dos veces durante aproximadamente 10 segundos y después vertiendo el resto nuevamente a la botella. El tubo recubierto entonces se seca incendia a 1100°C durante dos horas en aire. Los tubos resultantes tienen un espesor, tamaño de poro y porosidad preferidos dentro de los intervalos descritos anteriormente, es decir, la capa intermedia porosa 14 tiene un espesor de aproximadamente 25 micrones, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.5 micrones y una porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. La capa de soporte porosa 12 tiene un espesor de aproximadamente 2.1 milímetros, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 2 y aproximadamente 5 micrones y una porosidad de aproximadamente 45 por ciento. La capa de intercambio superficial 16 tiene un espesor de aproximadamente 14 micrones, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 0.1 y aproximadamente 0.5 micrones y una porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. Se ha encontrado que tales tubos pueden soportar los ciclos operacionales que implican el enfriamiento a una temperatura de aproximadamente 25°C y el calentamiento a una temperatura de aproximadamente 1000°C de 20-40 ciclos durante 1512 horas de operación . Se debe observar que en cualquier modalidad de la presente invención, el tamaño de partícula de la mezcla de cromita/circonio para la deposición de las capas de separación intermedias y densas 14 y 10 debe estar en un intervalo de entre aproximadamente 0.3 y aproximadamente 0.35 µ??. Las membranas fabricadas de tales mezclas indicaron una reactividad mínima entre las dos fases y con una contracción igual a la del soporte porosa de circonio. El nitrato de cobalto se utiliza preferiblemente como un soporte de sinterización para densificación de la capa densa 10. preferiblemente, los tubos porosos de alúmina tienen un tamaño de poro de aproximadamente 0.5 milímetros y una porosidad de aproximadamente 60 por ciento, un diámetro de aproximadamente 12.75 milímetros, y un espesor de aproximadamente 2 milímetros. Cada uno de los tubos de alúmina contiene aproximadamente 10 por ciento en peso de nitrato de cromo. Aunque la invención se ha descrito con respecto a una modalidad preferida, según lo presentado para los expertos en la técnica, numerosos cambios, adiciones y omisiones se pueden hacer sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención proporcionados en las reivindicaciones anexas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Una membrana compuesta de transporte de ion de oxígeno que comprende: una capa densa que tiene una fase electrónica y una fase iónica; la fase electrónica es (LauSrvCeru-v) CrxIVInyVz03.5, donde u es de aproximadamente 0.7 a aproximadamente 0.9, v es de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.3 y (1-u-v) es mayor o igual a cero, w es de aproximadamente 0.94 a aproximadamente 1, x es de aproximadamente 0.67 a aproximadamente 0.77, y es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.3, z es de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 0.03, y x+y + z = 1; la fase iónica es Zrx Scy'AZ'02-6. donde y' es de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 0.15, z' es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.03, x'+ y'+ z' = 1 y A es Y o Ce o mezclas de Y y Ce; una capa de soporte porosa formada de ZrX"Ay02-6, donde y" es de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 0.05, x" + y" = 1 , A es Y o Se o A1 o Ce o mezclas de Y, Se, A1 y Ce.
2. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 1, que adicionalmente comprende: una capa intermedia porosa entre la capa densa y la capa soporte porosa; y la capa intermedia porosa integrada por la fase electrónica y la fase iónica.
3. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 2, que adicionalmente comprende: una capa de intercambio superficial, que cubre la capa densa para ubicar la capa densa entre la capa de intercambio superficial y la capa intermedia porosa; la capa de intercambio superficial integrada por otro conductor electrónico integrado por (LaX"'Sr1-x )y "M03-5, donde x'" es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.8, y'" es de aproximadamente 0.95 a 1 , M = Mn, FE y otro conductor iónico integrado por Zrx'vScylvAzlv02-6> donde ylv es de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 0.15, z'v es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.03, xiv+yi +ziv=1 y A=Y, Ce.
4. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 3, en donde: la fase iónica constituye entre aproximadamente 35 por ciento y 65 por ciento en volumen de cada una de la capa densa y de la capa porosa intermedia, el resto de la fase electrónica; y el otro conductor iónico constituye entre aproximadamente 35 por ciento y aproximadamente 65 por ciento en volumen de la capa de intercambio superficial, el resto del otro conductor electrónico.
5. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 4, en donde: la fase iónica constituye aproximadamente 50 por ciento en volumen de cada una de la capa densa y de la capa porosa intermedia, el resto de la fase electrónica; y el otro conductor iónico constituye entre aproximadamente 50 por ciento en volumen de la capa de intercambio superficial, el resto del conductor electrónico.
6. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 1, en donde: la fase electrónica es (La0.825Sr0.175)0.97Cr0.76Mn0.225V0.oi503- a! y la fase iónica es Zr0.89Sc0.iYo.oi02.5.
7. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 2, en donde: la fase electrónica es (La0.825Sr0.175)0.97Cr0.76Mn0.225 0.015O3-d! y la fase iónica es Zr0.89Sc0.i ??.??02-d.
8. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 6 ó 7, en donde la capa de soporte porosa se forma
9. La membrana compuesta de transporte de ión de la reivindicación 5, en donde: la fase electrónica es (La0.825Sr0.175)0.97Cr0.76Mn0.225V0.015O3-d; la fase iónica es Zr0.89Sc0.1 Yo.0102.d; la capa de soporte porosa se forma de ?G0.97?0.?3?2-d; el otro conductor iónico es Zr0.89Sc0.iY0 ??02-d; y el otro conductor electrónico es La0 oeSr0 2Fe03-5.
10. La membrana compuesta de transporte de ¡ón de la reivindicación 9, en donde: la capa intermedia porosa tiene un primer espesor entre aproximadamente 20 micrones y aproximadamente 60 micrones, un primer tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 0.1 micrones y aproximadamente 0.5 micrones y una primera porosidad entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento; la capa de soporte porosa tiene un segundo espesor entre aproximadamente 1 milímetro y aproximadamente 2.5 milímetros, un segundo tamaño de poro promedio entre aproximadamente 2 micrones y aproximadamente 5 micrones y una segunda porosidad de entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento; y la capa de soporte porosa sobrepuesta tiene un tercer espesor de entre aproximadamente 10 micrones y aproximadamente 25 micrones, un tercer tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 0.1 micrones y aproximadamente 0.5 micrones y una tercera porosidad de entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 60 por ciento.
MX2009001959A 2006-08-22 2007-08-22 Membrana compuesta de transporte de ion de oxigeno. MX2009001959A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/507,486 US7556676B2 (en) 2006-08-22 2006-08-22 Composite oxygen ion transport membrane
PCT/US2007/018581 WO2008024405A2 (en) 2006-08-22 2007-08-22 Composite oxygen ion transport membrane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2009001959A true MX2009001959A (es) 2009-03-05

Family

ID=38962025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2009001959A MX2009001959A (es) 2006-08-22 2007-08-22 Membrana compuesta de transporte de ion de oxigeno.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7556676B2 (es)
EP (1) EP2054355B1 (es)
KR (1) KR101395977B1 (es)
CN (1) CN101506122B (es)
BR (1) BRPI0715970A2 (es)
CA (1) CA2660359C (es)
ES (1) ES2379736T3 (es)
MX (1) MX2009001959A (es)
WO (1) WO2008024405A2 (es)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060236719A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Lane Jonathan A Gas stream purification method utilizing electrically driven oxygen ion transport
US20080169449A1 (en) * 2006-09-08 2008-07-17 Eltron Research Inc. Catalytic membrane reactor and method for production of synthesis gas
DE102008016158A1 (de) * 2008-03-28 2009-10-01 Forschungszentrum Jülich GmbH Sauerstoff durchlässige Membran sowie Verfahren zu dessen Herstellung
EP2281777A1 (fr) 2009-08-06 2011-02-09 AGC Glass Europe Four de fusion du verre
EP2281785A1 (fr) 2009-08-06 2011-02-09 AGC Glass Europe Four de fusion du verre
US8323463B2 (en) * 2010-01-22 2012-12-04 Praxair Technology, Inc. Catalyst containing oxygen transport membrane
CN102791355B (zh) * 2010-03-05 2015-04-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 氧分离隔膜
US8148583B2 (en) * 2010-05-06 2012-04-03 Air Products And Chemicals, Inc. Feed gas contaminant removal in ion transport membrane systems
US8834604B2 (en) 2010-09-16 2014-09-16 Volt Research, Llc High temperature gas processing system and method for making the same
US8980213B2 (en) 2010-10-28 2015-03-17 Board Of Trustees Of Northern Illinois University Ceramic materials for gas separation and oxygen storage
US9561476B2 (en) 2010-12-15 2017-02-07 Praxair Technology, Inc. Catalyst containing oxygen transport membrane
US8795417B2 (en) 2011-12-15 2014-08-05 Praxair Technology, Inc. Composite oxygen transport membrane
US9486735B2 (en) 2011-12-15 2016-11-08 Praxair Technology, Inc. Composite oxygen transport membrane
US9758606B2 (en) 2012-07-31 2017-09-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Cyclopropenium polymers and methods for making the same
CN104602796A (zh) * 2012-09-05 2015-05-06 日本特殊陶业株式会社 透氧膜
US20140141225A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-22 Saint-Gobain Porous support layer
WO2014074559A1 (en) 2012-11-09 2014-05-15 Praxair Technology, Inc. Catalyst containing oxygen transport membrane
EP2873451A4 (en) * 2012-11-19 2016-05-04 Korea Energy Research Inst ELECTRODE CARRIER FOR A GAS DISCONNECTING MEMBRANE MODULE, TUBULAR STRUCTURE THEREFOR, METHOD OF MANUFACTURING THE TUBULAR STRUCTURE AND HYDROCARBONOUS REFORMING METHOD THEREWITH
EP2935155B1 (en) 2012-12-19 2019-02-13 Praxair Technology Inc. Method for sealing an oxygen transport membrane assembly
US9453644B2 (en) 2012-12-28 2016-09-27 Praxair Technology, Inc. Oxygen transport membrane based advanced power cycle with low pressure synthesis gas slip stream
KR101485957B1 (ko) * 2013-06-05 2015-01-23 한국에너지기술연구원 이온전도성 지지체를 사용한 기체분리막 모듈 및 그 제조방법
WO2014168377A1 (ko) * 2013-04-09 2014-10-16 한국에너지기술연구원 기체분리막 판형 모듈 및 제조방법
US9938145B2 (en) 2013-04-26 2018-04-10 Praxair Technology, Inc. Method and system for adjusting synthesis gas module in an oxygen transport membrane based reforming system
US9212113B2 (en) 2013-04-26 2015-12-15 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing a synthesis gas using an oxygen transport membrane based reforming system with secondary reforming and auxiliary heat source
US9296671B2 (en) 2013-04-26 2016-03-29 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing methanol using an integrated oxygen transport membrane based reforming system
US9611144B2 (en) 2013-04-26 2017-04-04 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing a synthesis gas in an oxygen transport membrane based reforming system that is free of metal dusting corrosion
CN103272488B (zh) * 2013-05-23 2015-10-28 南京工业大学 多层复合陶瓷氧渗透膜及其制备和应用
KR101496750B1 (ko) * 2013-08-22 2015-02-27 한국에너지기술연구원 이중상 산소분리막 및 그 제조방법
KR101496752B1 (ko) * 2013-08-22 2015-02-27 한국에너지기술연구원 이중상 산소분리막 및 그 제조방법
KR101496751B1 (ko) * 2013-08-22 2015-02-27 한국에너지기술연구원 이중상 산소 분리막 및 이의 제조방법
WO2015054219A2 (en) 2013-10-07 2015-04-16 Praxair Technology, Inc. Ceramic oxygen transport membrane array reactor and reforming method
WO2015054363A2 (en) 2013-10-08 2015-04-16 Praxair Technology, Inc. System method for temperature control in an oxygen transport membrane based reactor
CA2926757C (en) 2013-12-02 2020-02-25 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing hydrogen using an oxygen transport membrane based reforming system with secondary reforming
CA2937943A1 (en) 2014-02-12 2015-08-20 Praxair Technology, Inc. Oxygen transport membrane reactor based method and system for generating electric power
US10822234B2 (en) 2014-04-16 2020-11-03 Praxair Technology, Inc. Method and system for oxygen transport membrane enhanced integrated gasifier combined cycle (IGCC)
US9789445B2 (en) 2014-10-07 2017-10-17 Praxair Technology, Inc. Composite oxygen ion transport membrane
US10441922B2 (en) 2015-06-29 2019-10-15 Praxair Technology, Inc. Dual function composite oxygen transport membrane
KR101778574B1 (ko) 2015-06-30 2017-09-26 한국에너지기술연구원 전도성 활성층이 양면 코팅된 고투과성 복합체 산소 분리막 및 그 제조방법
US10118823B2 (en) 2015-12-15 2018-11-06 Praxair Technology, Inc. Method of thermally-stabilizing an oxygen transport membrane-based reforming system
US9938146B2 (en) 2015-12-28 2018-04-10 Praxair Technology, Inc. High aspect ratio catalytic reactor and catalyst inserts therefor
KR102154420B1 (ko) 2016-04-01 2020-09-10 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 촉매-함유 산소 수송막
US11136238B2 (en) 2018-05-21 2021-10-05 Praxair Technology, Inc. OTM syngas panel with gas heated reformer
CN112892228B (zh) * 2019-11-19 2022-07-19 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于制氢的多孔Ni管支撑的Ni-Zr1-xMxO2-x/2膜及其制备方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488739B1 (en) 1987-03-13 2002-12-03 Bp Corporation North America Inc. Oxygen production process
US6544404B1 (en) * 1987-03-13 2003-04-08 Bp Corporation North America Inc. Oxygen separation process
US5306411A (en) 1989-05-25 1994-04-26 The Standard Oil Company Solid multi-component membranes, electrochemical reactor components, electrochemical reactors and use of membranes, reactor components, and reactor for oxidation reactions
US5714091A (en) 1987-03-13 1998-02-03 The Standard Oil Company Process for the partial oxydation of hydrocarbons
US6287432B1 (en) * 1987-03-13 2001-09-11 The Standard Oil Company Solid multi-component membranes, electrochemical reactor components, electrochemical reactors and use of membranes, reactor components, and reactor for oxidation reactions
CA2017243C (en) 1989-05-25 2003-09-30 Terry J. Mazanec Novel solid multi-component membranes, electrochemical reactor and use of membranes and reactor for oxidation reactions
ES2177706T3 (es) * 1989-12-27 2002-12-16 Standard Oil Co Componentes de utilidad en celulas electroquimicas y su uso en la separacion de oxigeno.
US5240480A (en) 1992-09-15 1993-08-31 Air Products And Chemicals, Inc. Composite mixed conductor membranes for producing oxygen
US5958304A (en) 1993-06-21 1999-09-28 Gas Research Institute Doped lanthanum chromite material for bipolar interconnects for solid oxide fuel cells
US5569633A (en) * 1994-01-12 1996-10-29 Air Products And Chemicals, Inc. Ion transport membranes with catalyzed dense layer
AU706663B2 (en) * 1994-09-23 1999-06-17 Standard Oil Company, The Oxygen permeable mixed conductor membranes
US5681373A (en) * 1995-03-13 1997-10-28 Air Products And Chemicals, Inc. Planar solid-state membrane module
DE19514164C2 (de) 1995-04-15 1999-02-11 Dornier Gmbh Verbindungselement auf Lanthanchromitbasis für Hochtemperaturbrennstoffzellen und Hochtemperaturelektrolysezellen
US6056807A (en) * 1998-01-26 2000-05-02 Air Products And Chemicals, Inc. Fluid separation devices capable of operating under high carbon dioxide partial pressures which utilize creep-resistant solid-state membranes formed from a mixed conducting multicomponent metallic oxide
NO313493B1 (no) * 1999-09-28 2002-10-14 Norsk Hydro As Fast flerkomponent membran omfattende et blandet metalloksid for bruk i en reaktor for produksjon av varme eller syntesegass
US6537514B1 (en) * 1999-10-26 2003-03-25 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for producing carbon dioxide
DE19959873A1 (de) * 1999-12-10 2001-06-13 Basf Ag Oxidationsreaktionen unter Verwendung von gemischtleitenden sauerstoffselektiven Membranen
JP4771579B2 (ja) 2000-10-23 2011-09-14 東邦瓦斯株式会社 固体電解質型燃料電池
US6539719B2 (en) * 2000-11-02 2003-04-01 Praxair Technology, Inc. Integration of ceramic oxygen transport membrane combustor with boiler furnace
US6537465B2 (en) * 2000-12-29 2003-03-25 Praxair Technology, Inc. Low pressure steam purged chemical reactor including an oxygen transport membrane
FR2826956B1 (fr) * 2001-07-04 2004-05-28 Air Liquide Procede de preparation d'une composition ceramique de faible epaisseur a deux materiaux, composition obtenue, cellule electrochimique et membrane la comprenant
US6565632B1 (en) * 2001-12-17 2003-05-20 Praxair Technology, Inc. Ion-transport membrane assembly incorporating internal support

Also Published As

Publication number Publication date
CN101506122A (zh) 2009-08-12
KR101395977B1 (ko) 2014-05-16
US7556676B2 (en) 2009-07-07
ES2379736T3 (es) 2012-05-03
CA2660359A1 (en) 2008-02-28
CN101506122B (zh) 2012-06-20
KR20090046847A (ko) 2009-05-11
WO2008024405A3 (en) 2008-04-10
BRPI0715970A2 (pt) 2013-08-06
EP2054355A2 (en) 2009-05-06
EP2054355B1 (en) 2012-01-04
WO2008024405A2 (en) 2008-02-28
CA2660359C (en) 2011-11-01
US20080047431A1 (en) 2008-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2009001959A (es) Membrana compuesta de transporte de ion de oxigeno.
EP2791082B1 (en) Method of producing composite oxygen transport membrane
US8323463B2 (en) Catalyst containing oxygen transport membrane
US20130072375A1 (en) Catalyst containing oxygen transport membrane
US20130072374A1 (en) Catalyst containing oxygen transport membrane
US9486735B2 (en) Composite oxygen transport membrane
WO2014074559A1 (en) Catalyst containing oxygen transport membrane
CA2990603A1 (en) Dual function composite oxygen transport membrane
Julian et al. Elaboration of La0. 8Sr0. 2Fe0. 7Ga0. 3O3− δ/La0. 8M0. 2FeO3− δ (M= Ca, Sr and Ba) asymmetric membranes by tape-casting and co-firing
Xing et al. Chemical Compatibility Investigation of Thin‐Film Oxygen Transport Membranes on Metallic Substrates
CA2889041A1 (en) Porous support layer
US9789445B2 (en) Composite oxygen ion transport membrane
US11052353B2 (en) Catalyst-containing oxygen transport membrane
CN105623323B (zh) 抗Cr毒化保护涂层材料及其制备方法、涂层浆料制备方法和应用
WO2017048461A1 (en) Composite oxygen transport membrane
CN105369180A (zh) 一种致密氧离子-电子混合导体氧化物涂层的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
HH Correction or change in general
FG Grant or registration