논문 상세보기
팔라듐이 코팅된 V99.8B0.2 합금 분리막을 통해 sweep 가스를 사용하지 않고 수소 투과 시 혼합가스의 영향에 대해 알아보았다. 분리막은 400℃에서 sweep 가스를 사용하지 않고 순수 수소, 수소/이산화탄소, 수소/일산화탄소의 혼합가스를 1.5~8.0 bar의 압력으로 실험하였다. Sweep 가스를 사용하지 않고 수소만을 공급한 투과 실험에서 팔라듐 코팅된 V99.8B0.2 합금 분리막(두께 : 0.5 mm)의 수소 투과량은 40.7mL/min/㎠였다. 또한 수소/이산화탄소를 공급한 투과실험에서 V99.8B0.2 합금 분리막의 수소 투과량은 21.4mL/min/㎠였다. 수소/이산화탄소 및 수소/일산화탄소 혼합가스를 각각 공급할 때 투과량은 압력에 상관없이 수소 분압 감소 만큼 감소하였고 모든 경우 Sievert 법칙을 잘 만족시켰다. 투과 후 분리막의 XRD, SEM/EDX 결과로부터 V99.8B0.2 합금 분리막은 여러 혼합가스에 대해 안정성과 내구성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.
The influence of co-existing gases on the hydrogen permeation without sweep gas was studied through a Pd-coated V99.8B0.2 alloy membrane. Membranes have been investigated in the pressure range 1.5-8.0 bar under pure hydrogen, hydrogen-carbon dioxide and hydrogen-carbon monoxide gas mixture without sweep gas at 400℃. Preliminary hydrogen permeation experiments without sweep gas have been confirmed that hydrogen flux was 40.7mL/min/㎠ for a Pd-coated V99.8B0.2 alloy membrane (thick : 0.5 mm) using pure hydrogen as the feed gas. In addition, hydrogen flux was 21.4mL/min/㎠ for V99.8B0.2 alloy membrane using H2/CO2 as the feed gas. The hydrogen permeation flux decreased with decrease of hydrogen partial pressure irrespective of pressure when H2/CO2and H2/COmixture applied as feed gas respectively and permeation fluxes were satisfied with Sievert's law in different feed conditions. It was found from XRD, SEM/EDX results after permeation test that the Pd-coated V99.8B0.2 alloy membrane had good stability and durability for various mixtures feeding condition.
