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Procedimento di saldatura di lamine sottili di leghe metalliche selettivamente permeabili all'idrogeno, in particolare per la realizzazione di dispositivi a membrana e apparato per la sua realizzazione

Method of bonding thin foils made of metal alloys selectively permeable to hydrogen, particularly providing membrane devices, and apparatus for carrying out the same
(European Patent EP 1184125 A1)

La procedura sviluppata consente la produzione di tubi permeatori in lega Pd-Ag (25% in peso di Ag) di spessore inferiore a 50 mm.

Micrografia di una giunzione di compositi SiCf/SiC
Questi tubi trovano impiego per la realizzazione di reattori a membrana utilizzati in processi per la produzione di idrogeno a bassa pressione (<10 atm) e temperatura fino a 450 °C.
L' elemento di novità è la procedura di saldatura mediante un meccanismo di diffusione a caldo dell’argento presente nella lega.

 

In particolare, la procedura sviluppata prevede una serie di operazioni successive di laminazione e di ricottura dei fogli di Pd-Ag, per il controllo dell’incrudimento del materiale, seguite dalla saldatura per diffusione di questi fogli per la formazione di membrane tubolari o di altro tipo.
La saldatura per diffusione rispetto ai processi tradizionali (saldatura autogena o brasatura) consente di evitare sia la presenza di difetti sia l’introduzione di elementi metallici in grado di inquinare e alterare la lega di Pd-Ag. Infatti, l’assenza di difetti e la purezza della lega sono requisiti essenziali al fine di avere la completa selettività dei tubi permeatori (i.e. produzione di idrogeno ultrapuro) e elevati valori di permeabilità (alti flussi di idrogeno).

L’utilizzo di questi permeatori risulta particolarmente interessante rispetto ad altri processi in quanto il ridotto spessore dei tubi comporta una riduzione dei costi ed un aumento dei flussi di permeazione, mentre la completa selettività garantisce la produzione di gas ultrapuro. In questo ambito, le applicazioni vanno dai processi separativi (produzione di idrogeno da miscele gassose) alla generazione di idrogeno in reattori catalitici a membrana con reazioni di reforming molecolare.

Brevetto n.

European
Patent
IT20RM000412


EP 1184125 A1
del 25.07.00 autori Tosti S.,
Violante V.,
Bettinali L.,
Marini F.