CN215388564U - 一种多段变压吸附制氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多段变压吸附制氢装置，包括固定底板、除硫塔、氢气转化塔、高压吸附塔、氢气储存塔和制备装置，所述固定底板的上端固定连接有除硫塔，所述除硫塔的左端设置有氢气转化塔，所述氢气转化塔的左端设置有高压吸附塔，所述高压吸附塔的左端设置有氢气储存塔，本实用新型通过设置水箱、第一连接管、加热罐、第二连接管、导热柱、第二电热丝和液体传感器，使本装置能够通过第一连接管将水箱内的水通入加热罐内，配合导热柱和第二导热丝对水进行加热，形成水蒸气通入氢气转化塔内，降低了水流在氢气转化塔内加热成蒸气所需的时间，大大提高了氢气的转换速率，提高了氢气的生产速率，便于进行工业生产。

Description

一种多段变压吸附制氢装置

技术领域

本实用新型属于氢气的制取以及变压吸附纯化技术领域，具体涉及一种多段变压吸附制氢装置。

背景技术

当今世界,化石燃料的需求量和使用量依旧很大,能源面临日益匮乏的危机,环境问题也日趋严重,新能源的开发与利用越来越受到人们的重视。氢气具有热值高、燃烧无污染等优点，是一种理想的燃料气体，对氢气的开发和利用能够有效地解决能源问题，因为氢气的燃烧属性，通过对传统内燃机做出一些更改可以通过氢气直接驱动内燃机，更加环保节能。氢能也可以通过燃料电池完成对汽车的驱动，还可以作为轮船、潜艇、火箭的动力来源，除此之外，氢能也可以用于冶炼金属、制作肥料等等，并且随着燃料电池技术的发展，家用燃料电池热电联供设备已经开始应用，但是，地球上几乎没有自然存在的氢气，而且在燃料电池的使用过程中，需要氢气的纯度也是极高的，必须通过其他能源或混合气体来制取或提纯氢气，传统的氢气制取设备速率慢且耗能较多，纯度也不高，现在可以通过水蒸气和除硫后的天然气，反应快速高效的制备氢气，但是现有的制备水蒸气的方式是直接将水流入氢气转化塔内，这样会导致制备氢气的速度变慢，不利于工业制备氢气。

现有的变压吸附制氢装置存在以下问题：传统的氢气制取设备速率慢且耗能较多，纯度也不高，现在可以通过水蒸气和除硫后的天然气，反应快速高效的制备氢气，但是现有的制备水蒸气的方式是直接将水流入氢气转化塔内，这样会导致制备氢气的速度变慢，不利于工业制备氢气。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多段变压吸附制氢装置，以解决上述背景技术中提出的有的制备水蒸气的方式是直接将水流入氢气转化塔内，这样会导致制备氢气的速度变慢的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多段变压吸附制氢装置，包括固定底板、除硫塔、氢气转化塔、高压吸附塔、氢气储存塔和制备装置，所述固定底板的上端固定连接有除硫塔，所述除硫塔的左端设置有氢气转化塔，所述氢气转化塔的左端设置有高压吸附塔，所述高压吸附塔的左端设置有氢气储存塔，所述除硫塔的正面设置有制备装置，所述制备装置包括水箱、第一连接管、加热罐和第二连接管，所述水箱的左端固定连接有第一连接管，所述第一连接管的左端固定连接有加热罐，所述加热罐的背面固定连接有第二连接管，所述加热罐包括导热柱、第二电热丝和液体传感器，所述导热柱的外壁设置有第二电热丝，所述第二电热丝的左端设置有液体传感器。

优选的，所述氢气转化塔包括混合气体输送管、第一电磁阀、催化剂、第一电热丝、第一支撑板和导气孔，所述混合气体输送管的外壁设置有第一电磁阀，所述第一支撑板的下端设置有第一电热丝，所述第一支撑板的上端设置有催化剂，所述第一支撑板的上端开设有导气孔。

优选的，所述高压吸附塔包括碳吸附剂、第二支撑板、第一支撑柱、第二支撑柱、制冷机、第二电磁阀、氢气输送管、降压管、控制阀和增压泵，所述第二支撑板的下端一侧固定连接有第一支撑柱，另一侧固定连接有第二支撑柱，所述第二支撑板的上端设置有碳吸附剂，所述高压吸附塔的上侧右端固定连接有氢气输送管，所述氢气输送管的外壁设置有第二电磁阀，所述高压吸附塔的上端固定连接有降压管，所述降压管的外壁设置有控制阀，所述高压吸附塔的背面设置有增压泵，所述第一支撑柱和第二支撑柱之间设置有制冷机。

优选的，所述混合气体输送管的左端固定连接有高压吸附塔。

优选的，所述氢气输送管的左端固定连接有氢气储存塔。

优选的，所述液体传感器的型号为HY-D9。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种多段变压吸附制氢装置，具备以下有益效果：

本实用新型通过设置水箱、第一连接管、加热罐、第二连接管、导热柱、第二电热丝和液体传感器，使本装置能够通过第一连接管将水箱内的水通入加热罐内，配合导热柱和第二导热丝对水进行加热，形成水蒸气通入氢气转化塔内，降低了水流在氢气转化塔内加热成蒸气所需的时间，大大提高了氢气的转换速率，提高了氢气的生产速率，便于进行工业生产。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的变压吸附制氢装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的变压吸附制氢装置的剖面图；

图3为本实用新型提出的变压吸附制氢装置的另一种视角下的剖面图；

图中：1、固定底板；2、除硫塔；3、氢气转化塔；4、高压吸附塔；5、氢气储存塔；6、制备装置；31、混合气体输送管；32、第一电磁阀；33、催化剂；34、第一电热丝；35、第一支撑板；36、导气孔；41、碳吸附剂；42、第二支撑板；43、第一支撑柱；44、第二支撑柱；45、制冷机；46、第二电磁阀；47、氢气输送管；48、降压管； 49、控制阀；50、增压泵；61、水箱；62、第一连接管；63、加热罐； 64、第二连接管；641、导热柱；642、第二电热丝；643、液体传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种多段变压吸附制氢装置，包括固定底板1、除硫塔2、氢气转化塔3、高压吸附塔4、氢气储存塔 5和制备装置6，固定底板1的上端固定连接有除硫塔2，除硫塔2 可以除去天然气内的硫，除硫塔2的左端设置有氢气转化塔3，氢气转化塔3的左端设置有高压吸附塔4，高压吸附塔4的左端设置有氢气储存塔5，除硫塔2的正面设置有制备装置6，制备装置6包括水箱61、第一连接管62、加热罐63和第二连接管64，水箱61的左端固定连接有第一连接管62，第一连接管62的左端固定连接有加热罐 63，加热罐63的背面固定连接有第二连接管64，加热罐63包括导热柱641、第二电热丝642和液体传感器643，导热柱641的外壁设置有第二电热丝642，第二电热丝642的左端设置有液体传感器643，液体传感器643可以感应到加热罐63内水的高度，防止水流直接进入氢气转化塔3内，通过第一连接管62将水箱61内的水通入加热罐 63内，配合导热柱641和第二导热丝642对水进行加热，形成水蒸气通入氢气转化塔3内，降低了水流在氢气转化塔3内加热成蒸气所需的时间。

氢气转化塔3包括混合气体输送管31、第一电磁阀32、催化剂33、第一电热丝34、第一支撑板35和导气孔36，混合气体输送管 31的外壁设置有第一电磁阀32，第一支撑板35的下端设置有第一电热丝34，第一电热丝34的温度需要达到700摄氏度，第一支撑板35 的上端设置有催化剂33，催化剂33可以加快反应生产氢气的速率，第一支撑板35的上端开设有导气孔36，水蒸气和甲烷在高温下反应可以生成氢气和副产物。

高压吸附塔4包括碳吸附剂41、第二支撑板42、第一支撑柱43、第二支撑柱44、制冷机45、第二电磁阀46、氢气输送管47、降压管 48、控制阀49和增压泵50，第二支撑板42的下端一侧固定连接有第一支撑柱43，另一侧固定连接有第二支撑柱44，第二支撑板42的上端设置有碳吸附剂41，高压吸附塔4的上侧右端固定连接有氢气输送管47，氢气输送管47的外壁设置有第二电磁阀46，高压吸附塔 4的上端固定连接有降压管48，降压管48的外壁设置有控制阀49，高压吸附塔4的背面设置有增压泵50，第一支撑柱43和第二支撑柱 44之间设置有制冷机45，制冷机45在开启时要达到零下20摄氏度，增压泵50需要增压置300帕，氢气转化塔3内生成的副产物在低温高压下可以被碳吸附剂41吸附。

混合气体输送管31的左端固定连接有高压吸附塔4，氢气输送管47的左端固定连接有氢气储存塔5，液体传感器643的型号为 HY-D9。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，通过第一连接管62将水箱61内的水通入加热罐63内，配合导热柱641 和第二导热丝642对水进行加热，形成水蒸气通入氢气转化塔3内，将脱硫后的天然气也通入氢气转化塔3内，开启第一电热丝34，将第一电热丝34的温度达到700摄氏度，反应可以生成氢气和副产物，将混合气体通入高压吸附塔4，开启制冷机45温度达到零下20摄氏度，开启增压泵50增压置300帕，氢气转化塔3内生成的副产物在低温高压下可以被碳吸附剂41吸附，将产生的氢气通入氢气储存塔 5内。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种多段变压吸附制氢装置，包括固定底板(1)、除硫塔(2)、氢气转化塔(3)、高压吸附塔(4)、氢气储存塔(5)和制备装置(6)，其特征在于：所述固定底板(1)的上端固定连接有除硫塔(2)，所述除硫塔(2)的左端设置有氢气转化塔(3)，所述氢气转化塔(3)的左端设置有高压吸附塔(4)，所述高压吸附塔(4)的左端设置有氢气储存塔(5)，所述除硫塔(2)的正面设置有制备装置(6)，所述制备装置(6)包括水箱(61)、第一连接管(62)、加热罐(63)和第二连接管(64)，所述水箱(61)的左端固定连接有第一连接管(62)，所述第一连接管(62)的左端固定连接有加热罐(63)，所述加热罐(63)的背面固定连接有第二连接管(64)，所述加热罐(63)包括导热柱(641)、第二电热丝(642)和液体传感器(643)，所述导热柱(641)的外壁设置有第二电热丝(642)，所述第二电热丝(642)的左端设置有液体传感器(643)。

2.根据权利要求1所述的一种多段变压吸附制氢装置，其特征在于：所述氢气转化塔(3)包括混合气体输送管(31)、第一电磁阀(32)、催化剂(33)、第一电热丝(34)、第一支撑板(35)和导气孔(36)，所述混合气体输送管(31)的外壁设置有第一电磁阀(32)，所述第一支撑板(35)的下端设置有第一电热丝(34)，所述第一支撑板(35)的上端设置有催化剂(33)，所述第一支撑板(35)的上端开设有导气孔(36)。

3.根据权利要求1所述的一种多段变压吸附制氢装置，其特征在于：所述高压吸附塔(4)包括碳吸附剂(41)、第二支撑板(42)、第一支撑柱(43)、第二支撑柱(44)、制冷机(45)、第二电磁阀(46)、氢气输送管(47)、降压管(48)、控制阀(49)和增压泵(50)，所述第二支撑板(42)的下端一侧固定连接有第一支撑柱(43)，另一侧固定连接有第二支撑柱(44)，所述第二支撑板(42)的上端设置有碳吸附剂(41)，所述高压吸附塔(4)的上侧右端固定连接有氢气输送管(47)，所述氢气输送管(47)的外壁设置有第二电磁阀(46)，所述高压吸附塔(4)的上端固定连接有降压管(48)，所述降压管(48)的外壁设置有控制阀(49)，所述高压吸附塔(4)的背面设置有增压泵(50)，所述第一支撑柱(43)和第二支撑柱(44)之间设置有制冷机(45)。

4.根据权利要求2所述的一种多段变压吸附制氢装置，其特征在于：所述混合气体输送管(31)的左端固定连接有高压吸附塔(4)。

5.根据权利要求3所述的一种多段变压吸附制氢装置，其特征在于：所述氢气输送管(47)的左端固定连接有氢气储存塔(5)。

6.根据权利要求1所述的一种多段变压吸附制氢装置，其特征在于：所述液体传感器(643)的型号为HY-D9。

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