一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣體分離器的技術領域，尤其是涉及一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，可以應用于小、中、大規模的氫氣分離與純化。
【背景技術】
[0002]鈀復合膜具有優良的氫滲透性能，可用于氫氣的分離與提純。鈀復合膜的支撐載體材料有很多，但主要是多孔陶瓷管和多孔不銹鋼管，其中又以前者應用最為廣泛，這主要歸功于其優異的化學穩定性和成熟的制備工藝。現有文獻及專利報道中，涉及的鈀膜陶瓷載體幾乎都是單通道型的，鈀復合膜或鍍在陶瓷管外側或鍍在內側。由于每根單通道鈀復合膜的膜面積有限，雖然可以簡單通過增加膜管的數量來增大膜面積，但這又增大了膜管所占據的空間，提高了設備投資并增加了安裝和監測的困難。由于多通道型鈀膜的單位體積能提供更大的膜面積，從而使氫氣分離器在保證氫透量的同時體積更為小巧，尤其適用于便攜式或現場制氫裝置。另外，多通道型鈀膜是內膜型，其超薄金屬層在安裝操作過程中不容易受損。基于以上原因，若能將這種多通道型多孔陶瓷為載體的鈀復合膜做成高效氫氣分離器將會有更好的應用前景。
[0003]有文獻報道了一種高效的氫氣分離膜[Hu Xiaojuan, Huang Yan, Shu Shili, FanYiqun, Xu Nanping, Journal of Power Sources, 181 (2008) 135-139.]，通過米用多通道韋巴復合膜，可以獲得高的分離面積/體積比。采用多通道陶瓷載體，以化學鍍在各通道的內表面形成鈀膜，而橫截面通過釉子進行致密封孔。再以石墨密封墊通過致密后的橫截面將鈀復合膜與金屬殼體進行連接。然而，由于多通道鈀復合膜與金屬殼體完全固定在一起，又由于多通道鈀復合膜與金屬殼體的熱膨脹系數不同，所以在加熱和冷卻過程中，必然導致石墨密封墊處有一定程度的泄露，從而難以實際應用。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種金屬接頭處不會因熱膨脹系統的不同而造成泄露，使得密封性能增強，在實際應用中可以廣泛使用的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件。
[0005]為實現上述的目的，本實用新型提供了以下技術方案:
[0006]一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，包括殼體以及設于殼體內的具有多孔道的支撐體，支撐體的孔道內壁上設有金屬鈀復合膜，殼體上設有與殼體內相通的出氣道，所述支撐體的進口端和出口端分別從殼體的兩端伸出且在支撐體的進口端和出口端上均套接有金屬接頭，金屬接頭套接的內接面分別與進口端和出口端套接的外表面之間由端口向該端根部依次設有石墨密封圈以及壓緊圈；所述進口端和出口端上均套設有鎖緊螺帽，鎖緊螺帽均與金屬接頭螺接且鎖緊螺帽靠近進口端和出口端的根部均設有縮口環，旋緊鎖緊螺帽使縮口環帶動壓緊圈擠緊石墨密封圈。
[0007]本實用新型進一步設置為:所述兩金屬接頭套接的內接面以及兩金屬接頭套接的內接面與進口端和出口端套接的外表面上均設有粗糙面。
[0008]本實用新型進一步設置為:所述支撐體與殼體之間向支撐體的進口端和出口端方向依次設有石墨密封圈以及壓緊圈；所述殼體的兩端分別螺接有鎖緊螺帽，鎖緊螺帽靠近進口端和出口端均設有縮口環，旋緊該鎖緊螺帽使縮口環帶動壓緊圈擠緊石墨密封圈。
[0009]本實用新型進一步設置為:所述殼體與支撐體相匹配的面上均設有粗糙面。
[0010]本實用新型進一步設置為:所述粗糙面為若干圈環形的槽、或若干圈環形的凸起、或螺旋式槽或螺旋式凸起、或不規則的凸起。
[0011]本實用新型進一步設置為:所述殼體中部的側壁向外凸出并形成若干圈凸環。
[0012]本實用新型進一步設置為:所述金屬接頭套接處與同一側的殼體之間的支撐體上覆蓋有一層陶瓷釉；或伸出殼體外的支撐體的進口端和出口端上覆蓋有一層陶瓷釉。
[0013]通過采用上述技術方案，本實用新型所達到的技術效果為:通過在金屬接頭處設置石墨密封圈、壓緊圈以及鎖緊螺帽，鎖緊螺帽增強了金屬接頭與支撐體以及殼體與支撐體連接的密封性，從而提高了本裝置整體的密封性，金屬接頭處不會因熱膨脹系統的不同而造成泄露，使得密封性能增強，在實際應用中可以廣泛使用，同時設置一個或多個出氣道，可以收集一種或多種純度的氫氣，使得產品的適用范圍更廣，而且效率高，產生的經濟效益也高。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0015]圖1為本實用新型的剖面結構原理示意圖。
[0016]圖2為本實用新型的圖1的其中一部分的局部放大示意圖。
[0017]圖3為本實用新型的圖1的另一部分的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1、2、3，為本實用新型公開的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，殼體10內設有具有多孔道的支撐體11，支撐體11的孔道內壁上設有金屬鈀復合膜，殼體10上設有與殼體10內相通的出氣道13，支撐體11的進口端111和出口端112分別從殼體10的兩端伸出且在支撐體11的進口端111和出口端112上均套接有金屬接頭13，金屬接頭13套接的內接面分別與進口端111和出口端112套接的外表面之間由端口向該端根部依次設有石墨密封圈14以及壓緊圈15 ;進口端111和出口端112上均套設有鎖緊螺帽16，鎖緊螺帽16均與金屬接頭13螺接且鎖緊螺帽16靠近進口端111和出口端112的根部均設有縮口環17，旋緊鎖緊螺帽16使縮口環17帶動壓緊圈15擠緊石墨密封圈14。
[0019]其中，兩金屬接頭13套接的內接面以及兩金屬接頭13套接的內接面與進口端111和出口端112套接的外表面上均設有粗糙面18，支撐體11與殼體10之間向支撐體11的進口端111和出口端112方向依次設有石墨密封圈14以及壓緊圈15 ;所述殼體10的兩端分別螺接有鎖緊螺帽16，鎖緊螺帽16靠近進口端111和出口端112均設有縮口環17，旋緊該鎖緊螺帽16使縮口環17帶動壓緊圈15擠緊石墨密封圈14。
[0020]同樣，殼體10與支撐體11相匹配的面上均設有粗糙面18，上述中的粗糙面18為若干圈環形的槽、或若干圈環形的凸起、或螺旋式槽或螺旋式凸起、或不規則的凸起。當然也可是其他的可形成粗糙面的形狀。
[0021]參照圖1，殼體10中部的側壁向外凸出并形成若干圈凸環19，凸環19的設置主要增強了設備的壽命以及穩定性，在熱脹冷縮的情況下，本產品依然可以正常使用，不會出現管道破裂甚至出現漏氣的現象。為了使得密封性能更好，在金屬接頭13套接處與同一側的殼體10之間的支撐體11上覆蓋有一層陶瓷釉；或伸出殼體10外的支撐體11的進口端111和出口端112上覆蓋有一層陶瓷釉。
[0022]上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非依此限制本實用新型的保護范圍，故:凡依本實用新型的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，包括殼體以及設于殼體內的具有多孔道的支撐體，支撐體的孔道內壁上設有金屬鈀復合膜，殼體上設有與殼體內相通的出氣道，其特征在于:所述支撐體的進口端和出口端分別從殼體的兩端伸出且在支撐體的進口端和出口端上均套接有金屬接頭，金屬接頭套接的內接面分別與進口端和出口端套接的外表面之間由端口向該端根部依次設有石墨密封圈以及壓緊圈；所述進口端和出口端上均套設有鎖緊螺帽，鎖緊螺帽均與金屬接頭螺接且鎖緊螺帽靠近進口端和出口端的根部均設有縮口環，旋緊鎖緊螺帽使縮口環帶動壓緊圈擠緊石墨密封圈。
2.根據權利要求1所述的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述兩金屬接頭套接的內接面以及兩金屬接頭套接的內接面與進口端和出口端套接的外表面上均設有粗糙面。
3.根據權利要求1所述的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述支撐體與殼體之間向支撐體的進口端和出口端方向依次設有石墨密封圈以及壓緊圈；所述殼體的兩端分別螺接有鎖緊螺帽，鎖緊螺帽靠近進口端和出口端均設有縮口環，旋緊該鎖緊螺帽使縮口環帶動壓緊圈擠緊石墨密封圈。
4.根據權利要求3所述的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述殼體與支撐體相匹配的面上均設有粗糙面。
5.根據權利要求2或4所述的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述粗糙面為若干圈環形的槽、或若干圈環形的凸起、或螺旋式槽或螺旋式凸起、或不規則的凸起。
6.根據權利要求1所述的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述殼體中部的側壁向外凸出并形成若干圈凸環。
7.根據權利要求1所述的一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述金屬接頭套接處與同一側的殼體之間的支撐體上覆蓋有一層陶瓷釉；或伸出殼體外的支撐體的進口端和出口端上覆蓋有一層陶瓷釉。
【專利摘要】本實用新型涉及一種多通道金屬鈀復合膜氫氣分離器組件，殼體內設有具有多孔道的支撐體，支撐體的孔道內壁上設有金屬鈀復合膜，殼體上設有與殼體內相通的出氣道，支撐體的進口端和出口端分別從殼體的兩端伸出且在支撐體的進口端和出口端上均套接有金屬接頭，金屬接頭套接的內接面分別與進口端和出口端套接的外表面之間由端口向該端根部依次設有石墨密封圈以及壓緊圈；進口端和出口端上均套設有鎖緊螺帽，鎖緊螺帽均與金屬接頭螺接且鎖緊螺帽靠近進口端和出口端的根部均設有縮口環，旋緊鎖緊螺帽使縮口環帶動壓緊圈擠緊石墨密封圈。優點是：金屬接頭處不會因熱膨脹系統的不同而造成泄露，使得密封性能增強，在實際應用中可以廣泛使用。
【IPC分類】B01D53-22, C01B3-56
【公開號】CN204395735
【申請號】CN201420852878
【發明人】林定標, 陳輝
【申請人】浙江海天氣體有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月29日