本发明涉及通过膜分离气体。实施方案提供了一种分离装置，其特别适合于从合成气中分离氢气。根据实施方案，分离装置的优点包括与已知的分离装置相比性能提高，易于实施，模块化设计和可扩展设计。
背景技术：
1、氢气越来越多地被用作能源。氢气的一个优点是它燃烧产生水，因此是一种清洁的燃料。氢气可用作燃烧燃料的应用包括为船舶提供动力以及作为家用气体供应。氢气也可用于燃料电池，该燃料电池是常规电池的环保替代品。
2、制造氢气的一种有效形式是来自合成气。合成气可以通过重整天然气来制造。合成气是主要包含一氧化碳和氢气的气体混合物。合成气还可包含一定量的二氧化碳和其他气体，例如甲烷。还可以对合成气进行水煤气变换反应，以增加混合气体中的氢气浓度。为了制造基本纯净的氢气，必须将氢气与气体混合物中的其他气体分离。
3、从其他气体中分离氢气的一种已知技术是使用钯合金膜。使气体混合物通过以膜为管壁的管。氢气通过膜扩散，从而与气体混合物中无法通过膜的其他气体分离。
4、在已知的氢气分离器中，膜厚度通常为约100微米。氢气穿过膜的速率与膜厚度成反比，与膜表面积成正比。由于大的膜厚度，通过这种膜分离氢气很慢。另外，由于钯昂贵，因此实施成本高。
5、通常需要改进已知的气体清洁和/或分离装置。
技术实现思路
1、根据本发明的第一方面，提供了气体分离部分，用于在分离装置中从一种或多种其他气体中分离出第一气体，所述气体分离部分包括：基本上为平面的第一膜；基本上为平面的第二膜；第一基板，所述第一基板具有第一表面和第二表面，其中，所述第一基板的所述第二表面与所述第一基板的所述第一表面在所述第一基板上的相反的一侧；第二基板，所述第二基板具有第一表面和第二表面，其中，所述第二基板的所述第二表面与所述第二基板的所述第一表面在所述第二基板上的相反的一侧；以及网状物，其设置在所述第一基板的所述第二表面和所述第二基板的所述第二表面之间；其中：所述第一膜位于所述第一基板的所述第一表面上；所述第二膜位于所述第二基板的所述第一表面上；所述第一膜和所述第二膜均可透过至少第一气体，且不可透过一种或多种其他气体；所述第一膜在垂直于所述第一膜的平面的方向上的厚度小于10微米；所述第二膜在垂直于所述第二膜的平面的方向上的厚度小于10微米。
2、优选地，所述第一气体是氢气，所述一种或多种其他气体包括一氧化碳和/或二氧化碳。
3、优选地，所述第一膜和所述第二膜包含钯；可选地，所述第一膜和所述第二膜还包含一种或多种除钯之外的其他金属。
4、优选地，所述第一膜和/或所述第二膜包含银；优选地，所述膜为15wt％至40wt％的银，其余为钯；更优选地，所述膜为77wt％的钯和23wt％的银。
5、优选地，所述第一膜和/或所述第二膜的所述厚度在0.2至4微米之间，优选在1至3微米之间。
6、优选地，所述第一膜和所述第二膜基本上是正方形。
7、优选地，所述网状物是钢网。
8、优选地，所述网状物在所述第一基板的所述第二表面的相对边缘之间的多个位置处附接到所述第一基板的所述第二表面；以及所述网状物在所述第二基板的所述第二表面的相对边缘之间的多个位置处附接到所述第二基板的所述第二表面。
9、优选地，所述网状物布置成保持所述第一基板的所述第二表面基本上平行于所述第二基板的所述第二表面。
10、优选地，所述网状物布置成保持所述第一基板的所述第二表面与所述第二基板的所述第二表面隔开2毫米至30毫米的距离范围。
11、优选地，所述第一基板和/或所述第二基板包括烧结板、金属、陶瓷、聚合物或其组合中的任何一种。
12、优选地，所述第一基板和/或所述第二基板的厚度小于3毫米。
13、优选地，所述气体分离装置还包括：第一垫圈，所述第一垫圈布置成在所述第一膜的边缘处提供气体密封；和第二垫圈，所述第二垫圈布置成在所述第二膜的边缘处提供气体密封。
14、优选地，所述网状物设置在通道中，在使用中，所述第一气体布置成流过所述通道。
15、优选地，所述气体分离装置还包括框架，所述框架布置成包含所述第一气体的流动路径；其中，所述框架布置成与通道流体连通，使得在使用中，所述第一气体从所述通道流入所述框。
16、优选地，所述框架包括围绕所述第一膜和所述第二膜的基本上环形的部分。
17、优选地：所述第一垫圈是在基本上环形的部分内包括基本上正方形的部分的单件式结构；和/或所述第二垫圈是在基本上环形的部分内包括基本上正方形的部分的单件式结构。
18、根据本发明的第二方面，提供了分离装置，用于从一种或多种其他气体中分离第一气体，所述分离装置包括：入口，用于接收包括第一气体和一种或多种其他气体的气体混合物；多个根据本发明的第一方面的气体分离部分，其中，所述多个气体分离部分为堆叠布置；第一出口，所述第一出口布置成输出已经通过一个或多个气体分离部分中的一个或多个膜的第一气体；以及第二出口，所述第二出口布置成输出未通过所述一个或多个所述气体分离部分中的一个或多个膜的至少一种或多种气体。
19、优选地，所述多个气体分离部分为垂直堆叠布置。
20、优选地，所述分离装置还包括外壳；所述多个气体分离部分布置在外壳内。
21、优选地，所述外壳基本上为圆柱形。
22、优选地，所述第一入口设置在所述外壳的上部或下部，使得在使用中，所述气体混合物进入所述外壳的流动方向基本上垂直于所述气体分离部分中的所述膜的平面。
23、优选地，所述外壳还包括入口，所述入口布置成接收蒸汽以加热所述气体分离部分。
24、优选地，所述外壳还包括用于吹扫气体的入口，所述吹扫气体被供应至一个或多个通道，使所述第一气体布置成在所述第一气体已经通过膜后流过所述通道。
25、根据本发明的第三方面，提供了从包含第一气体和一种或多种其他气体的气体混合物中分离所述第一气体的方法，所述方法包括：将所述气体混合物供给根据本发明的第二方面的分离装置；从基本上仅包含所述第一气体的所述分离装置接收第一气体流；以及从包括除所述第一气体之外的至少一种或多种其他气体的所述分离装置接收第二气体流。
1.气体分离部分，用于在分离装置中从一种或多种其他气体中分离出第一气体，所述气体分离部分包括：
2.根据权利要求1所述的气体分离部分，其中，所述第一气体是氢气，所述一种或多种其他气体包括一氧化碳和/或二氧化碳。
3.根据权利要求1或2所述的气体分离部分，其中，所述第一膜和所述第二膜包含钯；
4.根据权利要求3所述的气体分离部分，其中，所述第一膜和/或所述第二膜包含银；
5.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中，所述第一膜和/或所述第二膜的所述厚度在0.2至4微米之间，优选在1至3微米之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中，所述第一膜和所述第二膜基本上是正方形。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中，所述网状物是钢网。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中：
9.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中，将所述网状物附接到所述第一基板和所述第二基板，使得所述网状物附接件将所述第一基板的所述第二表面和所述第二基板的所述第二表面基本上彼此平行。
10.根据权利要求9所述的气体分离部分，其中，所述第一基板的所述第二表面与所述第二基板的所述第二表面隔开2毫米至30毫米的距离范围。
11.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中：
12.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中，所述气体分离装置还包括：
13.根据前述权利要求中任一项所述的气体分离部分，其中，所述网状物设置在通道中，在使用中，所述第一气体布置成流过所述通道。
14.根据权利要求13所述的气体分离部分，其中，所述气体分离装置还包括至少一个框架，所述框架布置成提供所述第一气体的流动路径；
15.根据权利要求14所述的气体分离部分，其中，所述框架包括围绕所述第一膜和所述第二膜的基本上环形的部分。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的气体分离部分，其中：
17.分离装置，用于从一种或多种其他气体中分离第一气体，所述分离装置包括：
18.根据权利要求17所述的分离装置，其中，所述分离装置还包括外壳；以及
19.根据权利要求18所述的分离装置，其中，所述外壳基本上为圆柱形。
20.根据权利要求18或19所述的分离装置，其中，所述第一入口设置在所述外壳的端部中，使得在使用中，所述气体混合物进入所述外壳的流动方向基本上垂直于所述气体分离部分中的所述膜的平面。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的分离装置，其中，所述外壳还包括入口，所述入口布置成接收蒸汽以加热所述气体分离部分。
22.根据权利要求18至20中任一项所述的分离装置，其中，所述外壳还包括用于吹扫气体的入口，所述吹扫气体在使用中被供应至一个或多个通道，使所述第一气体布置成在所述第一气体已经通过膜后流过所述通道。
23.从包含第一气体和一种或多种其他气体的气体混合物中分离所述第一气体的方法，所述方法包括：
