CN102173382A - 氯碱工业副产氢净化回收系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氯碱工业副产氢净化回收系统及其方法，氯碱工业副产氢气进入淋洗塔内，同时水箱溶液通过水泵打入淋洗塔的喷淋管内，经过淋洗塔脱氯后的氢气从淋洗塔的顶部排出进入至缓冲罐，通过缓冲罐缓冲进入氢压机，氢压机增压后进入气液分离器中，气液分离后进入脱氧器，由脱氧器除去氢气中氧气，经过脱氧后的氢气进入第一吸附器内，经过脱水和去杂质后的氢气进入气体过滤器中，经过气体过滤器过滤后的氢气进入氢气回收设备。本发明简化了仪器设备和工业流程，节约了工业成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种氯碱工业副产氢净化回收系统及其方法。
背景技术
氯碱工业副产氢为电解食盐水的副产品，多为常压气体，氢中杂质较多，除微量的氯气外、还有微量氧气、氮气和二氧化碳气等，作为副产氢气通常排放掉，这样容易浪费资源。氢气中存在的微量氯难以除去，氢气中还存在水汽和杂质等其他气体都需要除去，但现有设备就只是单独的除去某些气体或是杂质，这样得到的氢气还是不是太纯的氢气。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种氯碱工业副产氢净化回收系统的方法，简化了仪器的设备和工业流程，节约了工业成本。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
氯碱工业副产氢净化回收系统，其特征在于：包括淋洗塔，所述淋洗塔的下端连接水箱，所述水箱连接至水泵的进口，所述水泵的出口连接至淋洗塔内的喷淋管，所述淋洗塔的出口连接至缓冲罐，所述缓冲罐连接氢压机的进气口，所述氢压机的出气口连接气液分离器，所述气液分离器的氢气出口连接至脱氧器，所述脱氧器的出口连接至第一吸附器的上端口，所述第一吸附器的下端口连接至气体过滤器，所述气体过滤器的氢气出口连接至氢气回收设备。
进一步地，上述的氯碱工业副产氢净化回收系统，其中，气体过滤器的氢气出口还连接至流量计，所述流量计的出口分别连接外加热器和第二 冷却冷凝器，所述第二冷却冷凝器或外加热器连接第二吸附器的下端口并且还连接第二吸附器的工作气体端口和第一吸附器的工作气体端口，所述第二吸附器的上端口连接至第一冷却冷凝器的进口，所述第一冷却冷凝器的出口连接水环式真空泵，所述水环式真空泵连接阻火器。
氯碱工业副产氢净化回收方法，其特征在于：氯碱工业副产氢气进入淋洗塔内，同时水箱溶液通过水泵打入淋洗塔的喷淋管内，经过淋洗塔脱氯后的氢气从淋洗塔的顶部排出进入至缓冲罐，通过缓冲罐缓冲进入氢压机，氢压机增压后进入气液分离器中，气液分离后进入脱氧器，由脱氧器除去氢气中氧气，经过脱氧后的氢气进入第一吸附器内，经过脱水和去杂质后的氢气进入气体过滤器中，经过气体过滤器过滤后的氢气进入氢气回收设备。
进一步地，上述的氯碱工业副产氢净化回收方法，其中，经过气体过滤器过滤后的氢气还通过流量计送至外加热器和第二冷却冷凝器，经过加热或冷却后的氢气进入第二吸附器的下端口，并且还送至第二吸附器的工作气体端口和第一吸附器的工作气体端口，经过第二吸附器除水汽和除杂质后的氢气进入第一冷却冷凝器中，冷却冷凝后的氢气由水环式真空泵输送至阻火器，最后，经过阻火器排入空气中。
更进一步地，上述的氯碱工业副产氢净化回收方法，其中，水箱溶液中的洗涤水为8％～15％的硫化钠溶液，氢压机增压后的压力为0.8～1.0MPa。
本发明技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
通过淋洗塔内的溶液除去氯再除去液体与氧气，最后是通过气体过滤器得到氢气，简化了仪器的设备和工业流程，节约了工业成本。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：氯碱工业副产氢的脱氯流程示意图；
图2：氯碱工业副产氢的脱氧流程示意图；
图3：氯碱工业副产氢的脱水除杂质流程示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，氯碱工业副产氢净化回收系统，包括淋洗塔3，淋洗塔3的下端连接水箱1，水箱1连接至水泵2的进口，水泵2的出口连接至淋洗塔3内的喷淋管，淋洗塔3的出口连接至缓冲罐4，缓冲罐4连接氢压机5的进气口，氢压机5的出气口连接气液分离器6，所述气液分离器6的氢气出口连接至脱氧器7，脱氧器7的出口连接至第一吸附器8的上端口，第一吸附器8的下端口连接至气体过滤器9，气体过滤器9的氢气出口连接至氢气回收设备，气体过滤器9的氢气出口还连接至流量计10，流量计10的出口分别连接外加热器11和第二冷却冷凝器12，第二冷却冷凝器12或外加热器11连接第二吸附器13的下端口并且还连接第二吸附器13的工作气体端口和第一吸附器8的工作气体端口，第二吸附器13的上端口连接至第一冷却冷凝器14的进口，第一冷却冷凝器14的出口连接水环式真空泵15，水环式真空泵15连接阻火器16。
具体应用时，如图1所示，电解食盐水产生的副产氢气从淋洗塔3的下侧处进入淋洗塔3内，水箱1内配制有的10％Na2S溶液送入至水泵2 的进口，再通过水泵2的出口送入至淋洗塔3的喷淋管内，喷淋水从淋洗塔3的上部喷下，而氯碱工业副产氢气侧由下而上升起，氢气与液体两者相结合。在淋洗塔3的填料层内进行传质交换，然后氯溶于液体中进入到水箱1中，脱氯后的氢气从淋洗塔3的顶部排出至缓冲罐4，如图2所示，氢气进入缓冲罐4后，再缓冲罐缓冲中进入氢压机5增压，使其增压机5增压至1.0MPa，然后氢气进入气液分离器6进行气液分离，经气液分离器6分离后的液体从液体口排出，分离后的氢气进入脱氧器7中进行脱氧处理，脱氧过程在催化剂钯触媒的作用下进行，氢气中微量氧气在催化剂的作用下与氢气发生反应，生成水汽，再从脱氧器的氢气出口排出至第一吸附器8中，如图3所示，氢气进入第一吸附器8内后，经过第一吸附器8脱水及除去杂质气后，进入到气体过滤器9，经过气体过滤器9的氢气出口连接至氢气回收设备。经过气体过滤器9的氢气还经过流量计10后分别送入至外加热器11和第二冷却冷凝器12进行加热或冷却处理，经加热或冷却后的氢气作为再生加热或冷却的氢气送入至到第二吸附器13的下端口，然后再送入至第二吸附器13的工作气体端口和第一吸附器8的工作气体端口，第二吸附器13内装有3种吸附剂，其中从上到下分别是粗硅胶，5A分子筛和13X分子筛，经过第二吸附器13除去水汽和除去杂质，除去水汽和杂质后的氢气经过第一冷却冷凝器14冷却后，通过水环式真空泵15真空式加压送入至阻火器16再排入大气。
整个回收氢气过程通过三步方法得纯到氢气，先通过淋洗塔内的溶液除去氯再除去液体与氧气，最后是通过气体过滤器得到氢气，简化了仪器的设备和工业流程，节约了工业成本，还节约了社会的资源。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.氯碱工业副产氢净化回收系统，其特征在于：包括淋洗塔，所述淋洗塔的下端连接水箱，所述水箱连接至水泵的进口，所述水泵的出口连接至淋洗塔内的喷淋管，所述淋洗塔的出口连接至缓冲罐，所述缓冲罐连接氢压机的进气口，所述氢压机的出气口连接气液分离器，所述气液分离器的氢气出口连接至脱氧器，所述脱氧器的出口连接至第一吸附器的上端口，所述第一吸附器的下端口连接至气体过滤器，所述气体过滤器的氢气出口连接至氢气回收设备。
2.根据权利要求1所述的氯碱工业副产氢净化回收系统，其特征在于：所述气体过滤器的氢气出口还连接至流量计，所述流量计的出口分别连接外加热器和第二冷却冷凝器，所述第二冷却冷凝器或外加热器连接第二吸附器的下端口并且还连接第二吸附器的工作气体端口和第一吸附器的工作气体端口，所述第二吸附器的上端口连接至第一冷却冷凝器的进口，所述第一冷却冷凝器的出口连接水环式真空泵，所述水环式真空泵连接阻火器。
3.氯碱工业副产氢净化回收方法，其特征在于：氯碱工业副产氢气进入淋洗塔内，同时水箱溶液通过水泵打入淋洗塔的喷淋管内，经过淋洗塔脱氯后的氢气从淋洗塔的顶部排出进入至缓冲罐，通过缓冲罐缓冲进入氢压机，氢压机增压后进入气液分离器中，气液分离后进入脱氧器，由脱氧器除去氢气中氧气，经过脱氧后的氢气进入第一吸附器内，经过脱水和去杂质后的氢气进入气体过滤器中，经过气体过滤器过滤后的氢气进入氢气回收设备。
4.根据权利要求3所述的氯碱工业副产氢净化回收方法，其特征在于：所述经过气体过滤器过滤后的氢气还通过流量计送至外加热器和第二冷却冷凝器，经过加热或冷却后的氢气进入第二吸附器的下端口，并且还送至第二吸附器的工作气体端口和第一吸附器的工作气体端口，经过第二吸附器除水汽和除杂质后的氢气进入第一冷却冷凝器中，冷却冷凝后的氢气由水环式真空泵输送至阻火器，最后，经过阻火器排入空气中。
5.根据权利要求3所述的氯碱工业副产氢净化回收方法，其特征在于：所述水箱溶液中的洗涤水为8％～15％的硫化钠溶液，氢压机增压后的压力为0.8～1.0MPa。
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