公开(公告)号：US6090265A

公开(公告)日：2000-07-18

申请号：US141909

申请日：1998-08-28

申请人： Stuart Adler ,  Robin Edward Richards ,  Paul Nigel Dyer

发明人： Stuart Adler ,  Robin Edward Richards ,  Paul Nigel Dyer

IPC分类号： B01D53/22 ,  B01D53/00 ,  B01D53/32 ,  B01D71/02 ,  C01B13/02 ,  C01B23/00 ,  C04B35/053 ,  C04B35/111 ,  H01M8/02 ,  C25C1/00 ,  C25C1/10

CPC分类号： C04B35/053 ,  B01D53/326 ,  C01B13/0251 ,  H01M8/0271 ,  B01D2257/104 ,  C01B2210/0046 ,  C01B2210/0082

摘要： An electrochemical device for separating oxygen from an oxygen-containing gas comprises a plurality of planar ion-conductive solid electrolyte plates and electrically-conductive gas-impermeable interconnects assembled in a multi-cell stack. Electrically-conductive anode and cathode material is applied to opposite sides of each electrolyte plate. A gas-tight anode seal is bonded between the anode side of each electrolyte plate and the anode side of the adjacent interconnect. A regulating electrode, applied to the anode side of each electrolyte plate between the anode seal and the edge of the anode, eliminates anode seal failure by maintaining the 24-hour anode seal power density below about 1.5 .mu.W/cm.sup.2. A gas-tight seal is applied between the cathode sides of each electrolyte plate and the adjacent interconnect such that the anode and cathode seals are radially offset on opposite sides of the plate. The combination of regulating electrodes and offset seals is particularly effective in eliminating anode seal failure.

摘要翻译： 用于从含氧气体中分离氧的电化学装置包括多个平面离子导电固体电解质板和组装在多电池堆中的导电气体不可渗透互连。 将导电阳极和阴极材料施加到每个电解质板的相对侧。 在每个电解质板的阳极侧和相邻互连件的阳极侧之间结合气密阳极密封。 施加到阳极密封件和阳极边缘之间的每个电解质板的阳极侧的调节电极通过将24小时的阳极密封功率密度维持在约1.5μW/ cm 2以下来消除阳极密封故障。 在每个电解质板的阴极侧和相邻的互连件之间施加气密密封，使得阳极和阴极密封件在板的相对侧上径向偏移。 调节电极和偏移密封的组合在消除阳极密封故障方面特别有效。

公开(公告)号：US5683797A

公开(公告)日：1997-11-04

申请号：US618639

申请日：1996-03-19

申请人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Mark Fine ,  Alexander Makitka, III ,  Robin Edward Richards ,  Leslie Errol Schaffer

发明人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Mark Fine ,  Alexander Makitka, III ,  Robin Edward Richards ,  Leslie Errol Schaffer

IPC分类号： B01D71/02 ,  C01B13/14 ,  C01G49/00 ,  C04B41/52 ,  C23C16/04 ,  C23C16/40 ,  C23C16/46 ,  B32B3/26 ,  B32B5/14 ,  B32B5/18

CPC分类号： B01D67/0072 ,  B01D67/0044 ,  B01D71/02 ,  B01D71/022 ,  B01D71/024 ,  C04B41/52 ,  C23C16/045 ,  C23C16/46 ,  B01D2323/08 ,  B01D2323/12 ,  B01D2325/02 ,  Y10T428/12042 ,  Y10T428/12479 ,  Y10T428/249956 ,  Y10T428/249957 ,  Y10T428/24997 ,  Y10T428/249981 ,  Y10T428/249999

摘要： The present invention is a method for manufacturing inorganic membranes which are capable of separating oxygen from oxygen-containing gaseous mixtures. The membranes comprise a porous composite of a thin layer of a multicomponent metallic oxide which has been deposited onto a porous support wherein the pores of the multicomponent metallic oxide layer are subsequently filled or plugged with a metallic-based species. The inorganic membranes are formed by depositing a porous multicomponent metallic oxide layer onto the porous support to form a porous composite having a network of pores capable of transporting gases. The network of pores are plugged or filled by organometallic vapor infiltration to form an inorganic membrane having essentially no through porosity.

摘要翻译： 本发明是一种能够从含氧气体混合物中分离氧的无机膜的制造方法。 膜包括已经沉积到多孔载体上的多组分金属氧化物的薄层的多孔复合物，其中多组分金属氧化物层的孔随后用金属基物质填充或堵塞。 通过将多孔多组分金属氧化物层沉积到多孔载体上以形成具有能够输送气体的孔网络的多孔复合材料形成无机膜。 通过有机金属蒸气渗透堵塞或填充孔网，形成基本上不具有孔隙率的无机膜。

公开(公告)号：US5681373A

公开(公告)日：1997-10-28

申请号：US402689

申请日：1995-03-13

申请人： Dale M. Taylor ,  Jeffrey Donald Bright ,  Michael Francis Carolan ,  Raymond Ashton Cutler ,  Paul Nigel Dyer ,  Eric Minford ,  David W. Prouse ,  Robin Edward Richards ,  Steven L. Russek ,  Merrill Anderson Wilson

发明人： Dale M. Taylor ,  Jeffrey Donald Bright ,  Michael Francis Carolan ,  Raymond Ashton Cutler ,  Paul Nigel Dyer ,  Eric Minford ,  David W. Prouse ,  Robin Edward Richards ,  Steven L. Russek ,  Merrill Anderson Wilson

IPC分类号： B01D53/22 ,  B01D63/08 ,  B01D71/02 ,  C01B13/02 ,  C01G51/00 ,  C04B35/01 ,  C04B35/45 ,  H01M8/12

CPC分类号： B01D69/145 ,  B01D53/228 ,  B01D67/0041 ,  B01D67/0046 ,  B01D67/0072 ,  B01D71/02 ,  B01D71/024 ,  C01B13/0255 ,  C01G49/0018 ,  C01G49/009 ,  C01G51/006 ,  C01G51/68 ,  C04B35/01 ,  C04B35/45 ,  B01D2257/104 ,  B01D2325/26 ,  C01B2210/0046 ,  C01P2002/34 ,  C01P2002/52 ,  C01P2002/54 ,  C01P2004/61

摘要： Planar solid-state membrane modules for separating oxygen from an oxygen-containing gaseous mixture which provide improved pneumatic and structural integrity and ease of manifolding. The modules are formed from a plurality of planar membrane units, each membrane unit which comprises a channel-free porous support having connected through porosity which is in contact with a contiguous dense mixed conducting oxide layer having no connected through porosity. The dense mixed conducting oxide layer is placed in flow communication with the oxygen-containing gaseous mixture to be separated and the channel-free porous support of each membrane unit is placed in flow communication with one or more manifolds or conduits for discharging oxygen which has been separated from the oxygen-containing gaseous mixture by permeation through the dense mixed conducting oxide layer of each membrane unit and passage into the manifolds or conduits via the channel-free porous support of each membrane unit.

摘要翻译： 用于从含氧气体混合物中分离氧气的平面固态膜组件，其提供改善的气动和结构完整性以及易于歧管。 模块由多个平面膜单元形成，每个膜单元包括通过孔隙连接的无通道的多孔载体，所述多孔载体与没有连通孔隙的连续致密的混合导电氧化物层接触。 密集混合的导电氧化物层与要分离的含氧气体混合物流动连通，并且每个膜单元的无通道多孔载体被放置成与一个或多个歧管或导管连通，用于排出氧气 通过渗透通过每个膜单元的致密混合导电氧化物层并从每个膜单元的无通道多孔载体通入歧管或管道而与含氧气体混合物分离。

公开(公告)号：US06492290B1

公开(公告)日：2002-12-10

申请号：US09643698

申请日：2000-08-22

申请人： Paul Nigel Dyer ,  Michael Francis Carolan ,  Darryl Butt ,  Rene Hendrick Elias Van Doorn ,  Raymond Ashton Cutler

发明人： Paul Nigel Dyer ,  Michael Francis Carolan ,  Darryl Butt ,  Rene Hendrick Elias Van Doorn ,  Raymond Ashton Cutler

IPC分类号： B01D5322

CPC分类号： B01D69/141 ,  B01D71/024 ,  B01D2323/12 ,  B01J19/2475 ,  B01J2219/00103 ,  B01J2219/00157 ,  B01J2219/00159 ,  C01B3/382 ,  C01B3/386 ,  C01B13/0255 ,  C01B2203/0233 ,  C01B2203/0238 ,  C01B2203/0261 ,  C01B2203/041 ,  C01B2203/043 ,  C01B2203/0475 ,  C01B2203/0495 ,  C01B2203/0811 ,  C01B2203/0822 ,  C01B2203/0833 ,  C01B2203/0866 ,  C01B2203/0883 ,  C01B2203/1041 ,  C01B2203/1047 ,  C01B2203/1052 ,  C01B2203/1064 ,  C01B2203/107 ,  C01B2203/1241 ,  C01B2203/1264 ,  C01B2203/127 ,  C01B2203/142 ,  C01B2203/146 ,  C01B2203/147 ,  C01B2203/148 ,  C01B2210/0046 ,  C01B2210/0051 ,  C01B2210/0071 ,  C01B2210/0075 ,  C04B35/2641 ,  Y02P20/128 ,  Y02P20/52

摘要： This invention presents a new class of multicomponent metallic oxides which are particularly suited toward use in fabricating components used in processes for producing syngas. The non-stoichiometric, A-site rich compositions of the present invention are represented by the formula (LnxCa1−x)y FeO3−&dgr;wherein Ln is La or a mixture of lanthanides comprising La, and wherein 1.0>x>0.5, 1.1≧y>1.0 and &dgr; is a number which renders the composition of matter charge neutral. Solid-state membranes formed from these compositions provide a favorable balance of oxygen permeance and resistance to degradation when employed in processes for producing syngas. This invention also presents a process for making syngas which utilizes such membranes.

摘要翻译： 本发明提出了一类新型的多组分金属氧化物，其特别适用于制造用于制备合成气的方法中使用的组分。 本发明的非化学计量的富A组合物由式（LnxCa1-x）y FeO3-deltawherein Ln是La或包含La的镧系元素的混合物表示，其中1.0> x> 0.5,1.1> = y> 1.0，delta是使物质组成中性的数字。 由这些组合物形成的固态膜在用于生产合成气的方法中提供了氧渗透性和耐劣化性的有利平衡。 本发明还提出了一种制造利用这种膜的合成气的方法。

公开(公告)号：US5817597A

公开(公告)日：1998-10-06

申请号：US600667

申请日：1996-02-29

申请人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Andrew Motika

发明人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Andrew Motika

IPC分类号： B01D53/22 ,  B01D63/08 ,  B01D71/02 ,  C01B13/02 ,  C01G51/00 ,  C04B35/01 ,  C04B35/45 ,  H01M8/12 ,  B01J23/32 ,  B01J20/00 ,  B01D52/02

CPC分类号： B01D69/145 ,  B01D53/228 ,  B01D67/0041 ,  B01D67/0046 ,  B01D67/0072 ,  B01D71/02 ,  B01D71/024 ,  C01B13/0255 ,  C01G49/0018 ,  C01G49/009 ,  C01G51/006 ,  C01G51/68 ,  C04B35/01 ,  C04B35/45 ,  B01D2257/104 ,  B01D2325/26 ,  C01B2210/0046 ,  C01P2002/34 ,  C01P2002/52 ,  C01P2002/54 ,  C01P2004/61

摘要： The present invention presents a new class of multicomponent metallic oxides which are particularly suited toward use in fabricating component used in solid-state oxygen separation devices. The compositions of the present invention are represented by the formula Ln.sub.x A'.sub.x ' Co.sub.y Fe.sub.y' Cu.sub.y" O.sub.3-z wherein Ln is an element selected from the f block lanthanides as represented by the IUPAC periodic table of the elements, A' is selected from strontium or calcium, x>0, y>0, y'>0, x +x'=1, y +y'+y"=1, 0.ltoreq.y"

摘要翻译： 本发明提出了一种新型的多组分金属氧化物，其特别适用于制备用于固态氧分离装置的组分。 本发明的组合物由式LnxA'x'CoyFey'Cuy'O3-z表示，其中Ln是选自由元素的IUPAC周期表表示的f嵌段镧系元素的元素，A'选自 锶或钙，x> 0，y> 0，y'> 0，x + x'= 1，y + y'+ y“= 1,0，y”<0.4，z是 使物质的组成电荷中性。 这些组合物提供了良好的氧渗透平衡，当在高氧分压下在这些装置中使用时具有降解性，并且具有与用于制造这种装置的其它材料相容的热膨胀系数。

公开(公告)号：US5750279A

公开(公告)日：1998-05-12

申请号：US240054

申请日：1994-05-09

申请人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Eric Minford ,  Steven Lee Russek ,  Merrill Anderson Wilson ,  Dale M. Taylor ,  Brett Tamatea Henderson

发明人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Eric Minford ,  Steven Lee Russek ,  Merrill Anderson Wilson ,  Dale M. Taylor ,  Brett Tamatea Henderson

IPC分类号： B01D53/32 ,  C25B1/02 ,  C25B9/00 ,  C25B9/06 ,  C25B9/08 ,  C25B9/18 ,  G01N27/41 ,  G01N27/419 ,  H01M8/02 ,  H01M8/06 ,  H01M8/12 ,  H01M8/24 ,  H01M8/04

CPC分类号： B01D53/326 ,  C25B9/066 ,  C25B9/18 ,  G01N27/419 ,  H01M8/0271 ,  H01M8/2425 ,  H01M8/243

摘要： An electrochemical device is disclosed comprising a plurality of planar electrolytic cells connected in series, each cell having an oxygen ion-conducting electrolyte layer, an anode layer and a cathode layer associated with the electrolyte layer, electrically conductive interconnect layers having gas passages situated therein for transporting gaseous streams, which interconnect layers electrically connect the anode layer of each electrolytic cell to the cathode layer of an adjacent planar cell, and sealing means positioned between the interconnect layers and the electrolytic cells to provide a gas-tight seal therebetween. The configuration of the interconnect layer and the placement of the seal means provides a separation between the seal and the conductive pathway of electrons between the anode layer and cathode layer which prevents corrosion or deterioration of the seal.

摘要翻译： 公开了一种电化学装置，其包括串联连接的多个平面电解池，每个电池具有氧离子传导电解质层，阳极层和与电解质层相连的阴极层，导电互连层具有位于其中的气体通道，用于 输送气流，其中互连层将每个电解池的阳极层电连接到相邻平面单元的阴极层，以及位于互连层和电解池之间的密封装置，以在其间提供气密密封。 互连层的配置和密封装置的放置提供了密封和阳极层和阴极层之间的电子传导路径之间的隔离，防止了密封的腐蚀或劣化。

公开(公告)号：US6114400A

公开(公告)日：2000-09-05

申请号：US157712

申请日：1998-09-21

申请人： Shankar Nataraj ,  Steven Lee Russek ,  Paul Nigel Dyer

发明人： Shankar Nataraj ,  Steven Lee Russek ,  Paul Nigel Dyer

IPC分类号： C01B3/36 ,  C01B3/38 ,  C01B13/02 ,  C10G2/00 ,  C07C27/00 ,  B01D53/22 ,  C07C1/02

CPC分类号： C10G2/30 ,  C01B13/0251 ,  C01B3/36 ,  C01B3/382 ,  C01B2203/142 ,  C01B2203/143 ,  C01B2203/148 ,  C01B2210/0046 ,  Y02P20/582

摘要： Natural gas or other methane-containing feed gas is converted to a C.sub.5 -C.sub.19 hydrocarbon liquid in an integrated system comprising an oxygenative synthesis gas generator, a non-oxygenative synthesis gas generator, and a hydrocarbon synthesis process such as the Fischer-Tropsch process. The oxygenative synthesis gas generator is a mixed conducting membrane reactor system and the non-oxygenative synthesis gas generator is preferably a heat exchange reformer wherein heat is provided by hot synthesis gas product from the mixed conducting membrane reactor system. Offgas and water from the Fischer-Tropsch process can be recycled to the synthesis gas generation system individually or in combination.

摘要翻译： 天然气或其他含甲烷的进料气体在包含氧合成气发生器，非氧合成气发生器和烃合成方法如费 - 托法的整合系统中转化为C5-C19烃液体。 含氧合成气体发生器是混合导电膜反应器系统，非氧合成气发生器优选是热交换重整器，其中由混合导电膜反应器系统的热合成气产物提供热量。 来自费 - 托工艺的废气和水可以单独或组合地再循环到合成气生成系统中。

公开(公告)号：US6056807A

公开(公告)日：2000-05-02

申请号：US13420

申请日：1998-01-26

申请人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Andrew Motika ,  Patrick Benjamin Alba

发明人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Andrew Motika ,  Patrick Benjamin Alba

IPC分类号： B01D53/22 ,  B01D71/02 ,  C01B13/02

CPC分类号： C04B35/2633 ,  B01D53/228 ,  B01D71/024 ,  C01B13/0255 ,  C01G3/006 ,  C01G49/0018 ,  C01G49/0036 ,  C01G49/009 ,  C01G51/40 ,  C01G51/68 ,  C04B35/01 ,  C04B35/2641 ,  C04B35/6262 ,  C01B2210/0046 ,  C01P2002/34 ,  C01P2002/52 ,  C01P2004/61 ,  C04B2235/3213 ,  C04B2235/3227 ,  C04B2235/3272 ,  C04B2235/3279 ,  C04B2235/3281 ,  C04B2235/5436 ,  C04B2235/6025 ,  C04B2235/768 ,  C04B2235/77 ,  C04B2235/79 ,  C04B2235/96 ,  C04B2235/9669

摘要： The present invention presents a fluid separation device capable of separating oxygen from an oxygen-containing gaseous mixture which utilizes at least one solid-state membrane comprising a dense mixed conducting multicomponent metallic oxide layer formed from a mixed conducting multicomponent metallic oxide represented by the formulaLn.sub.x A'.sub.x A".sub.x B.sub.y B'.sub.y O.sub.3-z,wherein Ln is an element selected from the f block lanthanides, A' is selected from Group 2, A" is selected from Groups 1, 2 and 3 and the f block lanthanides, and B,B' are independently selected from the d block transition metals, excluding titanium and chromium, wherein 0.ltoreq.x y+y'>1.0 and z is a number which renders the compound charge neutral. The subject mixed conducting multicomponent metallic oxides demonstrate improved resistance to degradation by carbon dioxide and sulfur dioxide and improved oxygen flux and reduced creep rates at operating temperature.

摘要翻译： 本发明提供了一种能够从含氧气体混合物中分离出氧气的流体分离装置，其利用至少一个固态膜，该固体膜包括由式LnxA表示的混合导电多组分金属氧化物形成的致密混合导电多组分金属氧化物层 其中Ln是选自f嵌段镧系元素的元素，A'选自组2，A“选自组1,2和3，并且f嵌段镧系元素和B ，B'独立地选自除了钛和铬之外的d嵌段过渡金属，其中0 y + y'> 1.0，z是使化合物电荷中性的数字。 本发明的混合导电多组分金属氧化物表现出改善的抗二氧化碳和二氧化硫的降解性，并改善了氧气通量，降低了工作温度下的蠕变速率。

公开(公告)号：US5712220A

公开(公告)日：1998-01-27

申请号：US600668

申请日：1996-02-29

申请人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Andrew Motika ,  Patrick Benjamin Alba

发明人： Michael Francis Carolan ,  Paul Nigel Dyer ,  Stephen Andrew Motika ,  Patrick Benjamin Alba

IPC分类号： B01D53/22 ,  B01D63/08 ,  B01D71/02 ,  C01B13/02 ,  C01G51/00 ,  C04B35/01 ,  C04B35/45 ,  H01M8/12 ,  B01J23/39 ,  B01D53/02 ,  B01J20/00

CPC分类号： B01D69/145 ,  B01D53/228 ,  B01D67/0041 ,  B01D67/0046 ,  B01D67/0072 ,  B01D71/02 ,  B01D71/024 ,  C01B13/0255 ,  C01G49/0018 ,  C01G49/009 ,  C01G51/006 ,  C01G51/68 ,  C04B35/01 ,  C04B35/45 ,  B01D2257/104 ,  B01D2325/26 ,  C01B2210/0046 ,  C01P2002/34 ,  C01P2002/52 ,  C01P2002/54 ,  C01P2004/61

摘要： The present invention presents a new class of multicomponent metallic oxides which are particularly suited toward use in fabricating components used in solid-state oxygen separation devices. The compositions of the present invention are represented by the formula Ln.sub.x A'.sub.x' A".sub.x" B.sub.y B'.sub.y' B".sub.y" O.sub.3-z, wherein Ln is an element selected from the f block lanthanides, A' is selected from Group 2, A" is selected from Groups 1, 2 and 3 and the f block lanthanides, and B,B',B" are independently selected from the d block transition metals, excluding titanium and chromium, wherein 0.ltoreq.x y+y'+y">1.0 and z is a number which renders the compound charge neutral wherein such elements are represented according to the Periodic Table of the Elements adopted by IUPAC. These compositions provide superior resistance to degradation when employed in such devices under process conditions of high carbon dioxide and water partial pressures.

摘要翻译： 本发明提出了一种新型的多组分金属氧化物，其特别适用于制备用于固态氧分离装置的组分。 本发明的组合物由式LnxA'x'A'''''ByB'y'B''''O3-z表示，其中Ln是选自f嵌段镧系元素的元素，A'是 选自组2，A“选自组1,2和3，并且f嵌段镧系元素，B，B'，B”独立地选自d嵌段过渡金属，不包括钛和铬，其中0 < / = x <1,0 y + y'+ y”> 1.0，z是使化合物电荷中性的数字，其中这些元素根据IUPAC采用的元素周期表表示。 当在高二氧化碳和水分压的工艺条件下用于这些装置时，这些组合物提供优异的抗降解性。