CN111729626A - 一种高纯氢的钯催化消氢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高纯氢的钯催化消氢装置，属于消氢装置技术领域。所述装置包括干燥单元Ⅰ、氢气‑空气混合单元、钯催化消氢单元、干燥单元Ⅱ以及检测‑放空单元，通过设置的氢气‑空气混合单元可以利用空气将高纯氢气稀释，再经过钯催化消氢单元消除高纯氢，避免高纯氢的存在和浓度积累引发氢气爆燃隐患。本发明所述的装置具有体积小、使用安全、维护方便的优点，可以用于富氢水制取的富氢水机和富氢水灌装作业，具有很好的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种高纯氢的钯催化消氢装置，属于消氢装置技术领域。
背景技术
在某些化工生产过程中，会发生氢气泄露或者生成氢气，在相对封闭的体系中，氢气浓度逐渐增大，而高浓度氢气极易发生燃爆事故。例如，现有核电站大多设置了消氢装置，用于缓解核电站安全壳内由于氢气累计带来的燃爆风险。然而，传统消氢装置主要用于氢含量较低环境下的氢气消除，传统消氢装置未设置有空气进口，但是在高纯氢存在环境下，高纯氢的存在和浓度积累极易引发氢气爆燃隐患。另外，传统消氢装置也不适用于富氢水制取的富氢水机或富氢水灌装作业。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高纯氢的钯催化消氢装置，该装置适用于高纯氢的积累消除，可以用于富氢水制取的富氢水机和富氢水灌装作业，具有体积小、使用安全、维护方便的优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种高纯氢的钯催化消氢装置，所述装置包括干燥单元Ⅰ、氢气-空气混合单元、钯催化消氢单元、干燥单元Ⅱ以及检测-放空单元；其中，检测-放空单元内置有氢气传感器，用于氢气含量的监测和报警；
干燥单元Ⅰ的进气口与高纯氢气源连接，干燥单元Ⅰ用于高纯氢气的水分去除；干燥单元Ⅰ的出气口以及空气源分别与氢气-空气混合单元的进气口连接，氢气-空气混合单元用于高纯氢气与和空气的混合；氢气-空气混合单元的出气口与钯催化消氢单元的进气口连接，钯催化消氢单元用于氢气的消除；钯催化消氢单元的出气口与干燥单元Ⅱ的进气口连接，干燥单元Ⅱ用于去除消氢反应产生的水分，以保护检测-放空单元中的氢气传感器；干燥单元Ⅱ的出气口与检测-放空单元的进气口连接，检测-放空单元的出气口用于放空空气。
进一步地，所述装置还包括氢气流量计、空气流量计和鼓风机；
氢气流量计安装在干燥单元Ⅰ的出气口与氢气-空气混合单元的进气口之间，空气源与氢气-空气混合单元的进气口之间依次设置有鼓风机、空气流量计，根据需要调节空气流量，一般设置空气流量为高纯氢气流量的25倍以上。
进一步地，所述装置还包括散热扇，散热扇设置在钯催化剂消氢单元附近，用于消氢反应热量释放。
进一步地，干燥单元Ⅰ和干燥单元Ⅱ的壳体材质均选用透明塑料或有机玻璃，壳体内部设置有变色硅胶或分子筛等干燥剂。
进一步地，所述高纯氢的钯催化消氢装置可以与需要消氢的富氢水机或富氢水灌装作业设备配合使用，用于消除富氢水机或富氢水灌装作业设备中未溶解进水里的残余高纯氢气。
有益效果：
本发明所述的装置适用于高纯氢的积累消除，具有体积小、使用安全、维护方便的优点；而且该装置还适用于富氢水制取的富氢水机和富氢水灌装作业，通过将空气和高纯氢混合后的钯催化反应消除未溶解进水里的残余高纯氢气，具有很好的应用价值。
附图说明
图1为实施例中所述高纯氢的钯催化消氢装置的结构示意图。
其中，1-干燥单元Ⅰ，2-鼓风机，3-氢气-空气混合单元，4-钯催化消氢单元，5-干燥单元Ⅱ，6-检测-放空单元，7-散热扇，8-氢气传感器，9-氢气流量计，10-空气流量计。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1
一种高纯氢的钯催化消氢装置包括干燥单元Ⅰ1、鼓风机2、氢气-空气混合单元3、钯催化消氢单元4、干燥单元Ⅱ5、检测-放空单元6、散热扇7、氢气流量计9以及空气流量计10；
干燥单元Ⅰ1和干燥单元Ⅱ5的壳体材质可以选用透明塑料或有机玻璃，其内部设置有变色硅胶或分子筛等干燥剂，用于高纯氢气的水分去除；
检测-放空单元6内置有氢气传感器8，用于氢气含量的监测和报警；
干燥单元Ⅰ1的进气口与高纯氢气源连接，干燥单元Ⅰ的出气口、氢气流量计9、氢气-空气混合单元4的进气口依次连接；空气源依次通过鼓风机2、空气流量计10与氢气-空气混合单元4的进气口连接，通过鼓风机2调整空气的流量，使空气的流量为高纯氢气流量的25倍以上；氢气-空气混合单元3的出气口与钯催化消氢单元4的进气口连接，钯催化消氢单元4在内置钯催化剂的作用下发生消氢反应；散热扇7设置在钯催化消氢单元4附近，用于消氢反应热量的释放；钯催化消氢单元4的出气口与干燥单元Ⅱ5的进气口连接，干燥单元Ⅱ5用于去除消氢反应产生的水分，以保护检测-放空单元6中的氢气传感器8；干燥单元Ⅱ5的出气口与检测-放空单元6的进气口连接，检测-放空单元6的出气口用于放空空气。
本实施例所述的装置设置在需要消氢的富氢水机或富氢水灌装作业设备中，可以利用高纯氢和空气混合后发生的钯催化反应消除富氢水机或富氢水灌装作业设备中未溶解进水里的残余高纯氢气。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高纯氢的钯催化消氢装置，其特征在于：所述装置包括干燥单元Ⅰ、氢气-空气混合单元、钯催化消氢单元、干燥单元Ⅱ以及检测-放空单元；其中，检测-放空单元内置有氢气传感器；
干燥单元Ⅰ的进气口与高纯氢气源连接，干燥单元Ⅰ的出气口以及空气源分别与氢气-空气混合单元的进气口连接，氢气-空气混合单元的出气口与钯催化消氢单元的进气口连接，钯催化消氢单元的出气口与干燥单元Ⅱ的进气口连接，干燥单元Ⅱ的出气口与检测-放空单元的进气口连接。
2.根据权利要求1所述的一种高纯氢的钯催化消氢装置，其特征在于：所述装置还包括氢气流量计、空气流量计和鼓风机；
氢气流量计安装在干燥单元Ⅰ的出气口与氢气-空气混合单元的进气口之间，空气源与氢气-空气混合单元的进气口之间依次设置有鼓风机、空气流量计。
3.根据权利要求1所述的一种高纯氢的钯催化消氢装置，其特征在于：进入氢气-空气混合单元的空气流量为高纯氢气流量的25倍以上。
4.根据权利要求1所述的一种高纯氢的钯催化消氢装置，其特征在于：所述装置还包括散热扇，散热扇设置在钯催化剂消氢单元附近。
5.根据权利要求1所述的一种高纯氢的钯催化消氢装置，其特征在于：干燥单元Ⅰ和干燥单元Ⅱ的壳体材质均选用透明塑料或有机玻璃。
6.根据权利要求1所述的一种高纯氢的钯催化消氢装置，其特征在于：干燥单元Ⅰ和干燥单元Ⅱ内部设置有变色硅胶或分子筛。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的高纯氢的钯催化消氢装置的应用，其特征在于：所述高纯氢的钯催化消氢装置设置在需要消氢的富氢水机或富氢水灌装作业设备中。
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