一种钯膜组件的制作方法及其在甲醇制氢反应器的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110420644A(43)申请公布日2019.11.08(21)申请号201910758847.9(22)申请日2019.08.16(71)申请人广西氢朝能源科技有限公司地址530000广西壮族自治区南宁市科德路4号生产厂房第十六层C区房屋(72)发明人黄文昭(74)专利代理机构南宁深之意专利代理事务所(特殊普通合伙)45123代理人黄南概(51)Int.Cl.B01J23/89(2006.01)C01B3/32(2006.01)权利要求书3页说明书25页附图13页(54)发明名称一种钯膜组件的制作方法及其在甲醇制氢反应器的应用(57)摘要本发明公开了一种钯膜组件的制作方法及其在甲醇制氢反应器的应用，所述的钯膜组件的制作方法是采用化学镀的方法在结构支撑体的两侧分别镀上一层钯合金膜和甲醇制氢催化剂膜，所述甲醇制氢反应器包括盖板Ⅰ、换热器Ⅰ、重整燃烧室、换热器Ⅱ、蒸发器、盖板Ⅱ，所述换热器Ⅰ、重整燃烧室、换热器Ⅱ、蒸发器依次重叠后置于盖板Ⅰ和盖板Ⅱ之间；所述重整燃烧室由若干个隔板和若干个重整燃烧板组成，且隔板和重整燃烧板重复交替排列；所述蒸发器由若干个隔板和若干个蒸发板组成，且隔板和蒸发板重复交替排列。本发明的甲醇制氢反应器热传质效果好，催化剂各个位置温度均匀，设备热损失小，氢气收率高。CN110420644ACN110420644A权利要求书1/3页1.一种钯膜组件的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将镍盐和还原剂用去离子水溶解，加入助剂调节pH至4～6，得到溶液A；（2）将结构支撑体的正面浸入上述溶液A中，在50～100℃下加热1～6h，接着用去离子水洗涤，干燥后备用；（3）将经过步骤（2）处理的结构支撑体的正面浸入钯盐溶液中，在0～50℃下浸渍8～16h，接着用去离子水洗涤，干燥后得到一面镀有钯膜的结构支撑体；或者将经过步骤（2）处理的结构支撑体的正面浸入钯盐溶液中，同时匀速向钯盐溶液中加入硝酸银溶液，且在0～50℃下浸渍8～16h，当结构支撑体上沉积的钯的质量达到钯和银的总质量的70～99%，再将结构支撑体用去离子水洗涤，然后干燥得到一面镀有钯银合金膜的结构支撑体；或者将经过步骤（2）处理的结构支撑体的正面浸入钯盐溶液中，同时匀速向钯盐溶液中加入铜盐溶液，且在0～50℃下浸渍8～16h，当结构支撑体上沉积的钯的质量达到钯和铜的总质量的55～99%，再将结构支撑体用去离子水洗涤，然后干燥得到一面镀有钯铜合金膜的结构支撑体；（4）在结构支撑体的反面上涂上一层纳米氧化铝涂层，具体是将结构支撑体的反面浸渍纳米氧化铝溶胶，在常温搅拌的条件下浸渍24～48h；然后将结构支撑体在80～120℃的烘箱中烘6～18h，再在400～600℃下焙烧2～8h，所述纳米氧化铝溶胶的pH值为3～7，固含量为20～50%；（5）将高温甲醇重整制氢催化剂经过球磨机进行机磨后得到催化剂浆料，接着将催化剂浆料喷涂于结构支撑体的反面的纳米氧化铝涂层上，所述纳米氧化铝涂层上的催化剂颗粒粒度为1～10微米，粒径分布为2～5微米范围的颗粒占总催化剂颗粒数的60%以上，然后将结构支撑体在80～120℃的烘箱中烘6～18h，再在400～600℃下焙烧2～8h，即可得到钯膜组件。2.根据权利要求1所述的钯膜组件的制作方法，其特征在于：步骤（1）中所述的镍盐为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍中的至少一种；所述还原剂为次亚磷酸钠、次亚磷酸、次亚磷酸钾、亚磷酸钠中的至少一种；所述还原剂与镍盐的质量比为（1～20）:1，优选所述还原剂与镍盐的质量比为3:1；所述助剂为有机酸、有机酸缓冲液、无机酸中的至少一种；优选所述有机酸为醋酸、柠檬酸中的至少一种；优选所述有机酸缓冲液为醋酸-醋酸钠缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中的至少一种；优选所述无机酸为盐酸、硫酸中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的钯膜组件的制作方法，其特征在于：步骤（3）中所述钯盐溶液的浓度为2～6g/L、pH值为2～6，所述钯盐为氯化钯、硫酸钯、硝酸钯中的至少一种；所述硝酸银溶液的浓度为2～10g/L、pH值为2～6；所述铜盐溶液的浓度为5～15g/L，pH值为2～6，所述铜盐为氯化铜、硫酸铜中的至少一种。4.根据权利要求3所述的钯膜组件的制作方法，其特征在于：步骤（2）和步骤（3）中所述干燥的温度均为30～300℃，干燥时间均为12～24h。5.根据权利要求1、2或4所述的钯膜组件的制作方法，其特征在于：步骤（2）中所述结构支撑体为多孔不锈钢、多孔陶瓷、多孔不锈钢复合材料中的任意一种多孔材料，且所述结构支撑体是板状或者管状结构。6.一种如权利要求1所述的钯膜组件的应用，其特征在于：所述钯膜组件应用于甲醇制氢反应器。2CN11042064