CN205419768U - 氢气净化塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氢气净化塔，旨在提供一种多次净化氢气的氢气净化塔，其技术方案要点是：包括塔体、进气管、出气管、塔体内的活性炭层，所述活性炭层包括位于进气管处初步过滤氢气的进气炭层、位于出气管处隔离外界气体的出气炭层；所述塔体内还设有用于洗涤氢气的化学洗涤层，所述化学洗涤层包括位于进气管处的活性炭层上方用于除去氢气内杂质的洗涤液层、位于洗涤液层上方的干燥层。如此设置，单独使用活性炭层能够吸附的杂质种类和数目少，化学洗涤层能够除去活性炭层无法去除的气体杂质，化学洗涤层内的干燥层将洗涤后的氢气内仍含有的水分进行干燥，多次净化后，制得高纯度的氢气。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体净化设备技术领域，更具体地说，它涉及一种氢气净化塔。
背景技术
氢气净化塔，是一种用来将生产出的氢气提高纯度的设备。氢气注入氢气净化塔后，由塔体内的设备和化学物质与氢气反应，将不需要的杂质清除洗去后，将高纯度氢气输出待用。
目前，申请号为201120486472.4的中国专利公开了一种碳吸附净化氢气装置，它包括下封头、筒体、上封，筒体下部设有活性炭支撑格栅，下封头上设有气体进口，下封头的下部设有排污口，上封头设有气体出口，筒体内安装有换热管，筒体下部设有导热油进口管，筒体上部设有导热油出口管。设备工作时，填充吸附剂形成活性炭床层，通过载热体加热、冷却活性炭的操作，利用吸附剂净化氢气。
这种碳吸附净化氢气装置虽然对氢气起到净化作用，在操作环境严格的环境下，对氢气纯度要求高，含有杂质的氢气无法驱动或对设备提供足够的动力。这种碳吸附净化氢气装置只有活性炭床层对氢气进行过滤，所吸附的杂质种类和数量有限，氢气浓度不能达到精确要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多次净化氢气的氢气净化塔。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种氢气净化塔，包括塔体、进气管、出气管、塔体内的活性炭层，所述活性炭层包括位于进气管处初步过滤氢气的进气炭层、位于出气管处隔离外界气体的出气炭层；所述塔体内还设有用于洗涤氢气的化学洗涤层，所述化学洗涤层包括位于进气管处的活性炭层上方用于除去氢气内杂质的洗涤液层、位于洗涤液层上方的干燥层。
如此设置，进气管处的活性炭层用于初步过滤输入的氢气，并且与外界的空气隔绝。位于出气管处的活性炭层主要用于隔绝外部的空气。但单独使用活性炭层能够吸附的杂质种类和数目少，化学洗涤层能够除去活性炭层无法去除的气体杂质，化学洗涤层内的干燥层将洗涤后的氢气内仍含有的水分进行干燥，多次净化后，制得高纯度的氢气。
进一步设置：所述化学洗涤层的洗涤液层和干燥层分别包括容纳槽、引至容纳槽上方后向容纳槽内弯折的弯管、与容纳槽密闭连接的盖子、自盖子上引出后将氢气输至其他层的输出管。
如此设置，经过进气炭层的氢气由输出管引至弯管一端，弯管的另一端没入化学溶液中，使气体与化学溶液完全接触反应。反应后的氢气由于自身相对质量轻继续向上升。密闭的盖子防止溶液渗漏。
进一步设置，所述洗涤液层的容纳槽内设有用于与氢气内酸性气体反应的氢氧化钠溶液。
如此设置：氢气内的酸性气体等杂质与氢氧化钠溶液反应后被除去，保证氢气内气体种类单一。
进一步设置：所述干燥层的容纳槽内设有吸附氢气内多余水分的浓硫酸。
如此设置，与化学溶液反应后的氢气易含有水分，含有水分的氢气在使用过程中无法提供高效的能源。浓硫酸将水分除去，使氢气干燥，易被压缩。
通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比具有：经过氢氧化钠溶液和浓硫酸溶液净化的氢气，纯度和干燥度更高，便于使用。
附图说明
图1为氢气净化塔的净化结构示意图。
图中：1、塔体；2、进气管；3、出气管；4、活性炭层；41、进气炭层；42、出气炭层；5、化学洗涤层；51、洗涤液层；52、干燥层；6、防护层；7、氢氧化钠溶液；8、浓硫酸；9、弯管；10、盖子；11、输出管。
具体实施方式
参照图1对氢气净化塔做进一步说明。
实施例1：一种氢气净化塔，参考图1，包括塔体1、进气管2、出气管3,进气管2位于塔体1下部，待洗氢气从进气管2输出，在塔体1内向上输送，出气管3位于塔体1上部，氢气在经过整个塔体1内的净化过程后由出气管3输出压缩储存。
参考图1，塔体1内设有活性炭层4，活性炭层4用于初步吸附氢气内的杂质。在吸附过程中，新制备出的氢气含有少量氯化氢、氮气、二氧化碳、一氧化碳等杂质，活性炭吸附除去一些杂质后，氢气虽然经过净化，但是纯度仍达不到要求，此时将氢气继续向上输送至活性炭层4上方的反应层。
参考图1，活性炭层4包括位于进气管2处初步过滤氢气的进气炭层41、位于出气管3处隔离外界气体的出气炭层42。进气管2处的活性炭层4用于初步过滤输入的氢气，并且与外界的空气隔绝。位于出气管3处的活性炭层4主要用于隔绝外部的空气，防止输气的设备一旦出现故障时，外界空气不会因为塔体1内输出动力的暂时丧失而进入氢气净化塔。
参考图1，塔体1内还设有用于洗涤氢气的化学洗涤层5，化学洗涤层5位于活性炭层4上方，从活性炭层4输出的氢气进入化学洗涤层5进一步净化。
参考图1，所化学洗涤层5的洗涤液层51和干燥层52分别包括容纳槽、引至容纳槽上方后向容纳槽内弯折的弯管9、与容纳槽密闭连接的盖子10、自盖子10上引出后将氢气输至其他层的输出管11。经过进气炭层41的氢气由输出管11引至弯管9一端，弯管9的另一端没入化学溶液中，使气体与化学溶液完全接触反应。
参考图1，化学洗涤层5包括位于进气管2处的活性炭层4上方用于除去氢气内杂质的洗涤液层51，洗涤液层51内设有用于与氢气内酸性气体反应的氢氧化钠溶液7。通常制备的氢气中会含有酸性气体、水分等杂质，含有这些杂质的氢气被输送进洗涤液层51后，氯化氢等酸性杂质与氢氧化钠溶液7反应，形成盐与水。盐类沉淀在溶液中，部分水随着氢气上升至干燥层52。
参考图1，塔体1内还包括位于洗涤液层51上方用于干燥氢气的干燥层52，干燥层52内设有吸附氢气内多余水分的浓硫酸8。氢气内的水分在与浓硫酸8接触时，硫酸溶液浓度大于70%，这种浓度的硫酸具有强氧化性，含有大量未电离的硫酸分子，所以具有吸水性、脱水性和强氧化性，从而使氢气干燥、纯度高。经过净化后的氢气再从出气管3输出压缩储存。
气体输入液体产生气泡，当洗涤液层51或干燥层52的容器密闭程度降低等情况发生时，液体一旦掉落，与另一种液体反应时，会造成溶液纯度降低、杂质变多，从而影响净化氢气的效果。洗涤液层51内的氢氧化钠溶液7和干燥层52之间的浓硫酸8属于可以互相发生反应的溶液，溶液浓度高时，反应强烈，影响氢气净化塔的稳定性，密闭设置的盖子10能够阻挡滴落的溶液污染洗涤液层51。
上述的具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种氢气净化塔，包括塔体（1）、进气管（2）、出气管（3）、塔体（1）内的活性炭层（4），其特征在于：所述活性炭层（4）包括位于进气管（2）处初步过滤氢气的进气炭层（41）、位于出气管（3）处隔离外界气体的出气炭层（42）；所述塔体（1）内还设有用于洗涤氢气的化学洗涤层（5），所述化学洗涤层（5）包括位于进气管（2）处的活性炭层（4）上方用于除去氢气内杂质的洗涤液层（51）、位于洗涤液层（51）上方的干燥层（52）。
2.根据权利要求1所述的氢气净化塔，其特征在于：所述化学洗涤层（5）包括容纳槽、引至容纳槽上方后向容纳槽内弯折的弯管（9）、与容纳槽密闭连接的盖子（10）、自盖子（10）上引出后将氢气输至其他层的输出管（11）。
3.根据权利要求2所述的氢气净化塔，其特征在于：所述洗涤液层（51）的容纳槽内设有用于与氢气内酸性气体反应的氢氧化钠溶液（7）。
4.根据权利要求3所述的氢气净化塔，其特征在于：所述干燥层（52）的容纳槽内设有吸附氢气内多余水分的浓硫酸（8）。
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