CN211445044U

CN211445044U - 一种高效节能氢气提纯装置

Info

Publication number: CN211445044U
Application number: CN201922471726.4U
Authority: CN
Inventors: 夏文炯; 施健; 李春江; 张有平; 余建立
Original assignee: Nanjing Baoya Gas Co ltd
Current assignee: Nanjing Baoya Gas Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-09-08
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

本实用新型涉及一种高效节能氢气提纯装置，包括进气管道、出气管道、冷却装置、气液分离装置、吸附装置、除尘过滤装置、浓度检测装置、氢气收集装置。吸附装置包括3台吸附器，形成一台吸附器工作，一台吸附器吸附，一台吸附器再生的循环。并通过浓度检测装置检测氢气是否达到要求，若达不到要求则重新进行提纯，以得到高纯度氢气。

Description

一种高效节能氢气提纯装置

技术领域

本实用新型涉及氢气提纯设备技术领域，尤其涉及一种高效节能氢气提纯装置。

背景技术

氢气用途广泛，是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时氢气也是一种理想的二次能源，氢的另一个重要用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家用清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。氢气还可作为气相色谱氢焰化验原料、气象观测中气球的填充气、新型的高能燃料。工业上一般采用水煤气法制氢，用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气，净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的一氧化碳转化成二氧化碳。这种方法制氢成本较低产量很大，但是制得的气体中氢气含量在80%以上，同时还含有水、二氧化碳、一氧化碳等杂质。氢气的纯度不够，无法作为工业氢气使用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的一种高效节能氢气提纯装置，包括进气管道、出气管道、氢气收集装置，还包括冷却装置、气液分离装置、吸附装置、除尘过滤装置、浓度检测装置。所述吸附装置包括3台吸附器，每台吸附器内填充吸附剂，吸附剂床层的上、下部各装有一个温控装置，每台吸附器的进出管道上均装有自动控制阀门，使一台吸附器工作，一台吸附器吸附，一台吸附器再生。所述气液分离装置设有液位计，所述气液分离装置下端设有排水阀，上端与吸附装置连接。利用吸附的方法对水、二氧化碳、一氧化碳进行吸附提取高纯氢气，并在收集氢气前检测氢气的纯度。

在上述高效节能氢气提纯装置中，所述冷却装置内部管道为S型弯管，所述冷却装置上端设有冷却水进口，下端设有冷却水出口。可对原料氢气进行充分冷凝。

在上述高效节能氢气提纯装置中，所述吸附器中采用的吸附剂是能对水、二氧化碳、一氧化碳进行吸附的活性炭和分子筛。

在上述高效节能氢气提纯装置中，所述液位计采用外侧液位仪。

在上述高效节能氢气提纯装置中，所述除尘过滤装置设有过滤器装料口、过滤器卸料口，所述吸附器均设有吸附器装料口、吸附器卸料口，方便更换除尘滤芯和吸附器的吸附剂。

在上述高效节能氢气提纯装置中，所述浓度检测装置包括微量二氧化碳、一氧化碳和水的检测装置，所述微量一氧化碳检测仪、微量二氧化碳检测仪和微量水检测仪均包括检测探头和显示屏，设置在出气管道上，所述出气管道上设置出气管阀门，位于浓度检测装置与氢气收集装置之间。能够在收集氢气之前检测产品氢气中二氧化碳、一氧化碳和水的浓度，并显示在屏幕上，以此判断氢气的浓度。

在上述高效节能氢气提纯装置中，所述高效节能氢气提纯装置还设置回流管道，所述回流管道一端与出气管道连接，接口位于浓度检测装置与出气管阀门之间，另一端与进气管道连接，所述回流管道上设有回流管阀门。在收集氢气前检测氢气浓度是否达到要求，若到不到要求则将产品氢气导入进气管重新提纯，直至达到要求再收集氢气。

相对于现有技术，本实用新型具有以下积极效果：1）本实用新型的吸附装置由3台吸附器组成，通过温控、自动阀门使吸附器形成工作、吸附、再生的循环，并设置浓度检测装置检测氢气浓度是否达到要求，若到不到要求则直接将产品氢气导入进气管再重新进行提纯，这样可以得到高纯度的氢气；2）本实用新型的高效节能氢气提纯装置的除尘过滤装置、吸附器设有装料口和卸料口，方便更换除尘滤芯和吸附剂。

附图说明

图1是本实用新型高效节能氢气提纯装置的结构示意图；

图中：1、进气管道；2、出气管道；21、出气管阀门；3、冷却装置；31、冷却水进口；32、冷却水出口；4、气液分离装置；41、液位计；42、排水阀5、吸附装置；51、吸附器1；52、吸附器2；53、吸附器3；54、温控装置；55、自动控制阀门；56、吸附器装料口；57、吸附器卸料口；6、除尘过滤装置；61、过滤器装料口；62、过滤器卸料口；7、浓度检测装置；71、微量一氧化碳检测仪；72、微量二氧化碳检测仪；73、微量水检测仪；8、氢气收集装置；9、回流管道；91、回流管道阀门。

具体实施方式：

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1，该高效节能氢气提纯装置包括进气管道1、出气管道2、冷却装置3、气液分离装置4、吸附装置5、除尘过滤装置6、浓度检测装置7、氢气收集装置8。进气管道1穿过冷却装置3 后与气液分离装置4连接，气液分离装置4上设有液位计41，下端设有排水阀42，上端通过管道与吸附装置5连接。

吸附装置5包括3台吸附器51、52、53，3台吸附器并联设置，每台吸附器内填充吸附剂，吸附剂床层的上、下部各装有一个温控装置54，所述吸附器51、52、53的进出管道上均装有自动控制阀门55，使一台吸附器工作，一台吸附器吸附，一台吸附器再生。

进一步的，该吸尘装置还包括粉尘检测装置98，所述粉尘检测装置98位于排气管97内部端口处，用于检测排放的气体是否符合排放标准。

进一步的，为了使氢气冷凝充分，将冷却装置3内部的通气管道设为S型弯管，从冷却装置3的左侧上部进气，并从冷却装置3的右侧下部出气。冷却装置3上端设有冷却水进口31，下端设有冷却水出口32。

进一步的，吸附器51、52、53中采用的吸附剂是能对水、二氧化碳、一氧化碳进行吸附的活性炭和分子筛。

进一步的，液位计41采用外测液位仪。

进一步的，除尘过滤装置6设有过滤器装料口61和过滤器卸料口62，吸附器51、52、53均设有吸附器装料口56和吸附器卸料口57。过滤器装料口61设于除尘过滤装置6的右侧上部，过滤器卸料口62位于除尘过滤装置6的左侧下部；吸附器装料口56设于吸附器51、52、53的右侧上部，吸附器卸料口57设于吸附器51、52、53的左侧下部。

进一步的，浓度检测装置7设置微量一氧化碳检测仪71、微量二氧化碳检测仪72和微量水检测仪73，所述微量一氧化碳检测仪71、微量二氧化碳检测仪72和微量水检测仪73均包括检测探头和显示屏，将浓度检测装置设置在出气管道2上，所述出气管道2上设置出气管阀门21，位于浓度检测装置7与氢气收集装置8之间。

进一步的，该高效节能氢气提纯装置还设置回流管道9，回流管道9一端与出气管道2连接，接口位于浓度检测装置7与出气管阀门21之间，另一端与进气管道1连接，回流管道9上设有回流管道阀门91。

工作过程：参见图1，使用时，原料氢气通过进气管道进入冷却装置进行冷凝，然后通过管道进入气液分离装置，分离出的水可通过排水阀排出，气体则通过管道从气液分离装置的上部进入吸附装置。吸附装置通过温控装置与自动控制阀门形成一台吸附器工作，一台吸附器吸附，一台吸附器再生的循环。然后通过管道气体进入除尘过滤装置进行除尘，然后进入出气管道，在出气管道经浓度检测装置检测氢气浓度，若氢气浓度达到要求，则打开出气管阀门进入氢气收集装置，如氢气浓度达不到要求，则打开回流管道阀门，将产品氢气通入进气管道重新进行提纯。

最后应说明的是：本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种高效节能氢气提纯装置，包括进气管道（1）、出气管道（2）、氢气收集装置（8），其特征在于：所述高效节能氢气提纯装置还包括冷却装置（3）、气液分离装置（4）、吸附装置（5）、除尘过滤装置（6）以及浓度检测装置（7）；所述气液分离装置（4）上设有液位计（41），所述气液分离装置（4）下端设有排水阀（42），所述气液分离装置（4）上端与吸附装置（5）连接；所述吸附装置（5）包括3台吸附器（51，52，53），所述3台吸附器（51，52，53）吸附器内填充吸附剂，所述吸附剂床层的上、下部各装有一个温控装置（54），所述吸附器（51，52，53）的进出管道上均装有自动控制阀门（55），使一台吸附器工作，一台吸附器吸附，一台吸附器再生。

2.根据权利要求1所述的高效节能氢气提纯装置，其特征在于：所述冷却装置（3）内部管道为S型弯管，所述冷却装置（3）上端设有冷却水进口（31），下端设有冷却水出口（32）。

3.根据权利要求1所述的高效节能氢气提纯装置，其特征在于：所述吸附器（51,52,53）中采用的吸附剂是能对水、二氧化碳、一氧化碳进行吸附的活性炭和分子筛。

4.根据权利要求1所述的高效节能氢气提纯装置，其特征在于：所述液位计（41）采用外侧液位仪。

5.根据权利要求1所述的高效节能氢气提纯装置，其特征在于：所述除尘过滤装置（6）设有过滤器装料口（61）和过滤器卸料口（62），所述吸附器（51,52,53）均设有吸附器装料口（56）和吸附器卸料口（57）。

6.根据权利要求1所述的高效节能氢气提纯装置，其特征在于：所述浓度检测装置（7）包括微量一氧化碳检测仪（71）、微量二氧化碳检测仪（72）和微量水检测仪（73），所述微量一氧化碳检测仪（71）、微量二氧化碳检测仪（72）和微量水检测仪（73）均包括检测探头和显示屏，设置在出气管道（2）上；所述出气管道（2）上设置出气管阀门（21），位于浓度检测装置（7）与氢气收集装置（8）之间。

7.根据权利要求5所述的高效节能氢气提纯装置，其特征在于：所述高效节能氢气提纯装置还设置回流管道（9），所述回流管道（9）一端与出气管道（2）连接，接口位于浓度检测装置（7）与出气管阀门（21）之间，另一端与进气管道（1）连接，所述回流管道（9）上设有回流管道阀门（91）。