CN1570459A

CN1570459A - 气体处理方法及其应用

Info

Publication number: CN1570459A
Application number: CNA2004100271245A
Authority: CN
Inventors: 周照耀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2005-01-26

Abstract

本发明提供一种气体处理方法，包括下述步骤：(1)对液体进行真空脱气；(2)使液体吸附所需处理的气体，获得吸附溶解了所述气体的液体；(3)通过降低吸附了所述气体的液体周围环境的气体压力使液体吸附的气体脱附释放出来。本方法可应用于对所需处理的气体进行输送、存储及运输，如用于储存及运输可燃气体，如氢气、天然气、煤气等。本发明具有安全性好，节能降耗，运用方便，生产成本低的优点，易于推广使用，经济效益明显，市场前景良好。

Description

气体处理方法及其应用

技术领域

本发明涉及气体处理技术，特别涉及一种气体处理方法及其应用。

背景技术

现代工业中很多技术领域都需要对气体(纯气体或混合气体)进行储存及运输。对于易燃易爆气体，由于其危险性较大，因此对于易燃易爆气体的储存及运输的技术要求较高，如氢具有分散性和间歇性的特点，储氢及输氢技术要求能量密度大(即单位体积或质量储存的能量大)、能耗少、安全性高；由于氢的易燃、易扩散和质量轻等特征，使得人们在实际应用中要优先考虑氢储存和运输的安全、高效和无泄漏损失。理论上，氢可以气体、液体、固体(氢化物)或化合物的形式储存与运输，在实际应用中，大致有以下储氢的方式：(1)常压储存(如地下储存、湿式气柜)；这种方式的储氢能量密度小。(2)液氢储存(采用真空绝热液化机组)；由于液氢储存的装料和绝热仍不完善，容易导致较高的蒸发损失，因而其储存成本较高，且安全技术复杂。(3)高压容器储存(如耐压容器与钢瓶)；这种方式的储氢压力一般为12～15MPa，为减小储存体积，必须先将气体压缩，为此需要消耗较大的压缩功；一个充气压力为15MPa的标准钢瓶质量储氢容量仅约为1.0％；供太空用的钛瓶质量储氢容量也仅为5％；因此其储氢能量密度低。(4)金属氢化物储存；难于解决快速吸氢和快速脱氢的矛盾，而且储氢合金比重大或吸放氢条件比较苛刻，不适合大规模的氢气储存与运输。(5)有机化合物加氢和脱氢储存，在产氢和用氢场所分别建立加氢和脱氢反应器，在技术要求、投资和使用方便性等方面距离实用化尚远。(6)吸附储存(如低温吸附和高压吸附)，申请号为97191751.5的中国发明专利申请公开了一种用于储氢的纳米晶复合材料，这种吸附材料必须首先制备成纳米晶粉末，因而原材料成本高。申请号为99108289.3的中国发明专利申请公开一种低温吸附储氢方法及一种吸附储氢罐，利用液氮温度下氢气在高表面活性炭或活性炭纤维上的高吸附量，降低氢气的储存压力，提高储氢密度。这种技术的液氮吸附剂床层温度需要保持在77～78K，技术难度较高，在实际生产中成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种简单、高效、低成本、安全可靠的气体处理方法。

本发明的另一目的在于提供一种上述气体处理方法的应用。

本发明目的通过下述技术方案实现：本气体处理方法包括下述步骤与工艺条件：(1)对液体进行真空脱气；(2)使液体吸附所需处理的气体，获得吸附溶解了所述气体的液体；(3)通过降低吸附了所述气体的液体周围环境的气体压力使液体吸附的气体脱附释放出来。前述被处理的气体不与液体发生化学反应，而且所述液体不进行真空脱气时，所述气体在液体中的溶解度较小。

所述步骤(1)中真空脱气的真空度可为0.00001～0.5Pa。

所述步骤(2)中液体吸附气体的具体形式为将所需处理的气体注入液体中，从而使液体较好地吸附气体。

所述步骤(2)中液体吸附气体的具体形式为将液体在气体环境中雾化，使液体较好地吸附气体。

所述步骤(2)中液体吸附气体的具体形式为使经真空脱气处理的液体转化成气体之后与所需处理的气体相混合，然后使液体转化成的气体再凝结为液体，获得吸附溶解了气体的液体。

所述液体可为水。

所述被处理的气体可为氢气、氧气或其它气体；亦可为混合有两种或两种以上气体的混合气体，如煤气、天然气。

所述步骤(2)中液体吸附气体时，气体环境的压力可以大于一个大气压，其原理是气体在大于一个大气压的压力下被液体吸附，当气体环境的压力回复到较低的值时(如一个大气压时)，液体中的气体不需抽真空就可以自然解吸出来。

上述方法可应用于对所需处理的气体进行输送、存储及运输，尤其可用于储存及运输可燃气体，如氢气、煤气或天然气。

本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：(1)安全性好；利用本发明可安全、高效、无泄漏地对气体进行存储及输送，对于易燃易爆的气体(如氢气、煤气、天然气)尤其适用；(2)节能降耗；本发明无需消耗能量将气体压缩成液体，能耗低，节能环保；(3)运用方便、成本低；利用本发明可以快速吸附气体和快速放出气体，操作过程比较简单，生产成本较低，易于推广使用，经济效益明显，市场前景良好。

附图说明

图1是本发明实施例3～6采用的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

用容器装了水置于真空室中，抽真空，使真空度达到0.01Pa，水在真空室中沸腾脱气，然后用气体压缩机向经脱气处理的水中打入氢气，获得吸附溶解了氢的水，再采用容器将吸附溶解了氢的水盛装起来，运输到需要使用氢的地点，通过抽真空，使水吸附的氢释放出来。

实施例2

本实施例除下述技术特征外同实施例1：将经真空脱气的水在储存氢的封闭室中经喷雾器雾化，然后再冷凝成水，获得吸附溶解了氢的水。

实施例3

本实施例采用如图1所示的结构实施。将水1通过阀4进入透明玻璃容腔3中，然后关闭阀4、阀6，将与抽真设备相连的阀5打开，抽真空，使容腔3中真空度达到0.00001Pa，水1在容腔3中沸腾脱气，然后使阀4、阀5和阀10处于关闭状态，将与气体压缩机相连的阀8打开，通过阀8把氢气输入容腔9中，维持容腔9中为一个大气压；在透明玻璃容腔3中的水1，通过太阳光2照射蒸发成水蒸气，水蒸气通过管道7进入装有氢气的容腔9中，水蒸气与氢气混合，水蒸气的分子吸附了氢分子之后，将容腔9置于较低温度的环境，水蒸气又凝结为水，获得吸附溶解了氢气的水，通过阀10可以收集吸附溶解了氢气的水。

实施例4

本实施例除下述技术特征外同实施例3：水蒸气进入装有氢气的图1中的容腔9中，水蒸气与氢气混合，气体环境的压强为五个大气压。

实施例5

本实施例除下述技术特征外同实施例3：通过图1中的阀8把天然气输入容腔9中，水蒸气吸附了天然气之后，使水蒸气凝结为水，获得吸附溶解了天然气的水，再采用容器将吸附溶解了天然气的水盛装起来，运输到需要使用天然气的地点，通过加热使水沸腾，使水吸附的天然气释放出来。

实施例6

本实施例除下述技术特征外同实施例3：通过图1中的阀8把煤气输入容腔9中，水蒸气的分子吸附了煤气之后，使水蒸气凝结为水，获得吸附溶解了煤气的水，再采用容器将吸附溶解了煤气的水盛装起来，运输到需要使用煤气的地点，通过抽真空，使水吸附的煤气释放出来。

Claims

1、一种气体处理方法，其特征在于包括下述步骤：(1)对液体进行真空脱气；(2)使液体吸附所需处理的气体，获得吸附溶解了所述气体的液体；(3)通过降低吸附了所述气体的液体周围环境的气体压力使液体吸附的气体脱附释放出来。

2、所述步骤(1)中真空脱气的真空度可为0.00001～0.5Pa。

3、根据权利要求1所述的气体处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中液体吸附气体的具体形式为将所需处理的气体注入液体中，使液体吸附气体。

4、根据权利要求1所述的气体处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中液体吸附气体的具体形式为将液体在气体环境中雾化，使液体吸附气体。

5、根据权利要求1所述的气体处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中液体吸附气体的具体形式为使经真空脱气处理的液体转化成气体之后与所需处理的气体相混合，然后使液体转化成的气体再凝结为液体，获得吸附溶解了气体的液体。

6、根据权利要求1所述的气体处理方法，其特征在于：所述液体为水。

7、根据权利要求1所述的气体处理方法，其特征在于：所述被处理的气体为氢气、氧气、天然气或煤气。

8、根据权利要求1所述的气体处理方法，其特征在于：所述液体吸附气体时，气体环境的压强大于一个大气压。

9、根据权利要求1～8所述气体处理方法的应用，其特征在于：用于对所需处理的气体进行输送、存储及运输。

10、根据权利要求9所述气体处理方法的应用，其特征在于：所述气体为氢气、天然气或煤气。