[发明专利]用于获得氢气的方法和设备

权利要求书

1.一种用于从原料气体中获得高纯度氢气的方法，其中，将原料气体在压强下导入第一压力容器(1)，并且所述第一压力容器(1)至少局部借助半透性材料与第二压力容器(3)相分隔，并且所述第一压力容器相对于所述第二压力容器被完全地封闭，其中，通过所述半透性材料在所述第二压力容器(3)中离析出高纯度的氢气，其特征在于，所述半透性材料是金属或者金属合金，并且至少在方法开始时加热所述半透性材料，在一段时间内充足地提高渗透的氢气量，并且至少中断所述加热。

2.根据权利要求1所述的用于从原料气体中获得高纯度氢气的方法，其中，将原料气体在压强下导入压力容器(1)，并且所述压力容器(1)具有构成第二压力容器的内部区域(3)，所述内部区域(3)相对于所述压力容器(1)的内部空间(2)被完全地封闭，所述内部区域(3)至少局部通过半透性材料与所述压力容器(1)的内部空间(2)相分隔，并且其中，通过这种半透性材料在所述内部区域(3)内离析出高纯度的氢气。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述半透性材料是一种包含铁素体铁和/或生铁和/或纯铁的材料，优选由铁素体铁和/或生铁和/或纯铁构成。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在方法开始后短时间地加热所述半透性材料一段时间，用来充足地提高渗透的氢气量。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助电流、尤其交流电加热所述半透性材料。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少在方法开始时沿着纵向导引电流、尤其交流电通过所述半透性材料。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在每平方厘米至少10安培、优选每平方厘米至少20安培的电流密度下通过交流电进行加热。

8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，具有运载气体、尤其惰性气体、例如CO₂的原料气体被装入压力容器内。

9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述内部区域内离析的氢气通过低压被导出。

10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将具有温度小于400℃、例如小于300℃、尤其小于200℃、如具有室温的原料气体导入所述压力容器内。

11.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，尤其借助交流电脉冲式地进行加热。

12.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，金属或者金属合金是铁或者包含铁，并且所述半透性材料在方法开始时短时间地被加载具有至少50Hz频率的交流电并且必要时在之后的流程中被再次加载具有至少50Hz频率的交流电。

13.一种用于从原料气体中获取高纯度氢气的设备，所述设备具有压力容器(1)和用于原料气体或离析氢气后的原料气体的导入管路和导出管路(4、5、6)，并且所述设备还具有第二压力容器(3)，所述第二压力容器(3)相对于第一压力容器(1)被完全地封闭，并且所述第二压力容器(3)至少局部借助半透性材料与所述第一压力容器相分隔，其中，所述半透性材料对于氢气是渗透性的，以便从原料气体中离析出高纯度的氢气，其特征在于，所述半透性材料尤其通过电能可被至少分段地加热，所述设备尤其被设置用于执行根据权利要求1至12之一所述的方法。

14.根据权利要求13所述的用于从原料气体中获取高纯度氢气的设备，所述设备具有第一压力容器(1)和用于原料气体或离析出氢气后的原料气体的导入和导出管路(4、5、6)，所述设备还具有作为第二压力容器的安置在所述压力容器(1)的内部空间(2)内的内部区域(3)，所述内部区域(3)相对于所述压力容器(1)的内部空间(2)被完全地封闭，并且所述内部区域(3)至少局部借助半透性材料与所述第一压力容器的内部空间(2)相分隔，其中，所述半透性材料对于氢气是可渗透的并且用于从原料气体中离析出高纯度的氢气，其特征在于，所述半透性材料尤其通过电能可至少分段地被加热，并且所述半透性材料是金属或金属合金，并且所述设备被设置用于执行权利要求1至12所述的方法。

15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述半透性材料是一种包含铁素体铁和/或生铁和/或纯铁的材料，优选由铁素体铁和/或生铁和/或纯铁构成。