CN218465505U - 一种氢气回收的氢气分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢气回收的氢气分离装置，包括外壳，本实用新型还包括设置在外壳内底部的过滤组件和设置在外壳室内并位于过滤组件上方的分离组件，过滤组件用于过滤混合气体中的颗粒物，分离组件用于分离混合气体中的氢气；过滤组件包括转轴、电机和过滤网，所述过滤网呈螺旋上升状设置在转轴上；外壳的底部呈半圆弧结构，外壳内设置有弧型板，弧型板两端与外壳连接后，弧型板与外壳底部形成一圆柱形腔体，转轴转动安装在外壳上，且一端延伸出外壳后与电机连接，圆柱形腔体内注有液体，过滤网一部分浸没在液体中。本实用新型在实际的使用中能够有效的解决过滤气体时粉尘颗粒将过滤棉进行堵塞造成气体流通不畅的技术问题。

Description

一种氢气回收的氢气分离装置

技术领域

本实用新型涉及氢气回收技术领域，具体涉及一种氢气回收的氢气分离装置。

背景技术

氢气以其清洁无污染、高效、可储存和运输等优点，被视为理想的二次能源，被广泛应用于燃料电池汽车、电子行业和化工行业。氢气作为一种二次能源，需要通过其他能源进行制取，常用的制氢方式有煤气化制氢、天然气重整制氢、生物质发酵制氢、电解水制氢等方式。

为了获得较为纯净的氢气，除了电解水制氢外，所有的制氢过程中都需要经过氢气分离来清除富氢气体中的杂气，常用的氢气分离技术有溶液吸收法、变压吸附法、深冷法以及膜分离法等。其中，膜分离法能够在一定的压差条件下，通过选择性物理吸附-解吸将氢气分离得到高纯度的氢气，具有系统简单、体积小、能耗低等优点，是制氢技术方面的前沿技术。

申请号为：CN202021243640.2的实用新型公开了一种氢气回收系统的氢气分离装置，包括装置本体，所述装置本体的下端开设有混合气体入口，所述混合气体入口的末端与过滤室相连通，所述过滤室的上端与承接管道相连通，所述承接管道的上端固定连接有第一输气管道，所述第一输气管道的上端贯穿通过下封板与套筒相连接，所述下封板的一侧固定连接有密封板，所述密封板的一侧与装置本体相连接，该氢气回收系统的氢气分离装置，结构简单，设计合理，通过设置过滤室和过滤棉，可以将混合气体中的粉尘颗粒过滤掉，提高分离后氢气的纯度，另外通过设置吸附室和吸附剂，可以对分离出的混合气体中有害组分进行吸附，使得排气得到净化，保护环境。

但是，在实际使用时发现，通过设置的过滤室和过滤棉对混合气体进行过滤时，粉尘颗粒容易造成过滤棉的堵塞造成气体流通阻塞，气体流通不畅，影响后续氢气的分离。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氢气回收的氢气分离装置，其在实际的使用中能够有效的解决过滤气体时粉尘颗粒将过滤棉进行堵塞造成气体流通不畅的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种氢气回收的氢气分离装置，包括外壳，本实用新型还包括设置在外壳内底部的过滤组件和设置在外壳室内并位于过滤组件上方的分离组件，过滤组件用于过滤混合气体中的颗粒物，分离组件用于分离混合气体中的氢气；

其中，过滤组件包括转轴、电机和过滤网，所述过滤网呈螺旋上升状设置在转轴上；外壳的底部呈半圆弧结构，外壳内设置有弧型板，弧型板两端与外壳连接后，弧型板与外壳底部形成一圆柱形腔体，转轴转动安装在外壳上，且一端延伸出外壳后与电机连接，圆柱形腔体内注有液体，过滤网一部分浸没在液体中；

外壳上设置有与圆柱形腔体连通的第一进气管及第一出气管，第一出气管与分离组件连接，外壳上设置有用于排出废气及氢气的废气排出管和氢气排出管。

进一步优化，外壳上设置有进液管和排液管，进液管及排液管上均设置有阀门。

其中，转轴通过轴承转动安装在外壳上，转轴与外壳之间设置有转动密封圈。

进一步优化，分离组件包括安装在外壳内的第一隔板、第二隔板和若干氢气分离膜筒，第一、二隔板将外壳分为混合腔室、分离腔室和废气腔室，第一隔板及第二隔板上相对应位置处设置有若干安装孔，所述若干氢气分离膜筒与第一、二隔板上的安装孔对应，且固定安装在第一、二隔板上，废气排出管与废气腔室连通，氢气排出管与分离腔室连通，混合腔室与第一出气管连通。

其中，第一出气管与混合腔室之间设置有过滤器。

进一步优化，过滤器包括壳体和可拆卸设置在壳体内的吸湿棉。

其中，有若干透气孔，所述氢气分离膜包覆在筒体表面。

进一步优化，圆柱形腔体内的液体为吸附液。

其中，过滤网边缘位置处设置有密封垫，密封垫用于与圆柱形腔体的内壁接触。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置的分离组件来实现氢气的分离，并通过设置的过滤组件来对混合气体进行过滤，降低混合气体中的粉尘颗粒，便于后续氢气的分离；本实用新型通过设置的弧型板与外壳形成一个圆柱形腔体，并在圆柱形腔体内设置有液体，由于转轴上设置有螺旋上升的过滤网，在电机驱动转轴转动的时候，过滤网将会在转轴的作用下随之转动，过滤网与外壳及弧型板内壁将会形成一个流道，而在液体的作用下将会将靠近外壳底部的流道流道进行封堵，此时，气流在移动的时将会依次穿过所述过滤网，进而实现多次过滤的目的，能够有效的提高粉尘颗粒的过滤效果；同时，过滤网在液体的作用下，进行水洗，粘附在过滤网的粉尘颗粒便于脱落在液体中，保证过滤网的洁净度；本实用新型在实际的使用中能够有效的解决过滤气体时粉尘颗粒将过滤棉进行堵塞造成气体流通不畅的技术问题，能够保证后续氢气的分离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型内部结构示意图。

附图标记：

101-外壳，102-过滤组件，103-分离组件，104-转轴，105-电机，106-过滤网，107-弧型板，108-圆柱形腔体，109-第一进气管，110-第一出气管，111-废气排出管，112-氢气排出管，113-进液管，114-排液管，115-第一隔板，116-第二隔板，117-氢气分离膜筒，118-混合腔室，119-分离腔室，120-废气腔室，121-安装孔，122-过滤器。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实施例和简化描述，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实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型实施例的不同结构。为了简化本实用新型实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型实施例。此外，本实用新型实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例一

参看图1-图2，本实施例公开了一种氢气回收的氢气分离装置，包括外壳101，本实施例还包括设置在外壳101内底部的过滤组件102和设置在外壳101室内并位于过滤组件102上方的分离组件103，过滤组件102用于过滤混合气体中的颗粒物，分离组件103用于分离混合气体中的氢气；

其中，过滤组件102包括转轴104、电机105和过滤网106，所述过滤网106呈螺旋上升状设置在转轴104上；外壳101的底部呈半圆弧结构，外壳101内设置有弧型板107，弧型板两端与外壳101连接后，弧型板107与外壳101底部形成一圆柱形腔体108，转轴104转动安装在外壳101上，且一端延伸出外壳101后与电机105连接，圆柱形腔体108内注有液体，过滤网106一部分浸没在液体中；在实际的使用中，电机105通过支架固定安装在外壳01上；

外壳101上设置有与圆柱形腔体108连通的第一进气管109及第一出气管110，第一出气管110与分离组件103连接，外壳101上设置有用于排出废气及氢气的废气排出管111和氢气排出管112。

本实用新型通过设置的分离组件103来实现氢气的分离，并通过设置的过滤组件来102对混合气体进行过滤，降低混合气体中的粉尘颗粒，便于后续氢气的分离；本实用新型通过设置的弧型板与外壳101形成一个圆柱形腔体108，并在圆柱形腔体108内设置有液体，由于转轴104上设置有螺旋上升的过滤网106，在电机105驱动转轴104转动的时候，过滤网106将会在转轴104的作用下随之转动，过滤网106与外壳101及弧型板内壁将会形成一个流道，而在液体的作用下将会将靠近外壳101底部的流道流道进行封堵，此时，气流在移动的时将会依次穿过所述过滤网106，进而实现多次过滤的目的，能够有效的提高粉尘颗粒的过滤效果；同时，过滤网106在液体的作用下，进行水洗，粘附在过滤网106的粉尘颗粒便于脱落在液体中，保证过滤网106的洁净度；本实用新型在实际的使用中能够有效的解决过滤气体时粉尘颗粒将过滤棉进行堵塞造成气体流通不畅的技术问题。

进一步优化，外壳101上设置有进液管113和排液管114，进液管113及排液管114上均设置有阀门。通过设置的进液管113及排液管114能够实现对液体的更换。

在实际的使用中，液体的液面高于转轴104，防止气流不经过所述过滤网106而从流道直接流过。

同时，在实际的使用中，在清洗的时候，可以将转轴104进行反转，实现液体的定向移动，转轴104、过滤网106及电机105形成类似螺旋输送器的结构，清洗时反转，便于将内部的杂物排出。

其中，转轴104通过轴承转动安装在外壳101上，转轴104与外壳101之间设置有转动密封圈，能够有效的提高密封性。

在本实施例中，分离组件103包括安装在外壳101内的第一隔板115、第二隔板116和若干氢气分离膜筒117，第一、二隔板将外壳101分为混合腔室118、分离腔室119和废气腔室120，第一隔板115及第二隔板116上相对应位置处设置有若干安装孔121，所述若干氢气分离膜筒117与第一、二隔板上的安装孔121对应，且固定安装在第一、二隔板上，废气排出管111与废气腔室120连通，氢气排出管112与分离腔室119连通，混合腔室118与第一出气管110连通。

本实施例通过设置的第一隔板115、第二隔板116及氢气分离膜筒117形成一个氢气分离结构经过过滤后的混合气体进入混合腔室118后，将被分流后进入至氢气分离膜筒117内，设置的氢气分离膜筒117能够极大的增加接触面积，便于氢气的分离，提高分离效率。

其中，在本实施例中，氢气分离膜筒117包括筒体和氢气分离膜，筒体安装在所述安装孔121内，筒体上设置有若干透气孔，所述氢气分离膜包覆在筒体表面。氢气分离膜采用现有技术中的氢气分离膜结构即可，此处不再一一赘述；同时，氢气分离的原理此处不再赘述，采用现有技术的分离原理即可。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上进一步优化，在本实施例中，第一出气管110与混合腔室118之间设置有过滤器122。

其中，过滤器122包括壳体和可拆卸设置在壳体内的吸湿棉。

通过设置的上过滤器122，能够将气体中的水份进行过滤。

在实际的使用中，圆柱形腔体108内的液体为吸附液，通过设置的吸附液将混合气体中的杂气进行清除，提高氢气分离的效率。吸附液的种类可以由气体中杂气的类型进行设置，在实际的使用中，可以只吸附一种或者多种杂气，实现对杂气的净化处理。

进一步优化，过滤网106边缘位置处设置有密封垫，密封垫用于与圆柱形腔体108的内壁接触；提高密封性，便于是气体从过滤网106边缘与圆柱形腔体108的内壁间隙通过，影响过滤效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种氢气回收的氢气分离装置，包括外壳，其特征在于：还包括设置在外壳内底部的过滤组件和设置在外壳室内并位于过滤组件上方的分离组件，过滤组件用于过滤混合气体中的颗粒物，分离组件用于分离混合气体中的氢气；

其中，过滤组件包括转轴、电机和过滤网，所述过滤网呈螺旋上升状设置在转轴上；外壳的底部呈半圆弧结构，外壳内设置有弧型板，弧型板两端与外壳连接后，弧型板与外壳底部形成一圆柱形腔体，转轴转动安装在外壳上，且一端延伸出外壳后与电机连接，圆柱形腔体内注有液体，过滤网一部分浸没在液体中；

外壳上设置有与圆柱形腔体连通的第一进气管及第一出气管，第一出气管与分离组件连接，外壳上设置有用于排出废气及氢气的废气排出管和氢气排出管。

2.根据权利要求1所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：外壳上设置有进液管和排液管，进液管及排液管上均设置有阀门。

3.根据权利要求1所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：转轴通过轴承转动安装在外壳上，转轴与外壳之间设置有转动密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：分离组件包括安装在外壳内的第一隔板、第二隔板和若干氢气分离膜筒，第一、二隔板将外壳分为混合腔室、分离腔室和废气腔室，第一隔板及第二隔板上相对应位置处设置有若干安装孔，所述若干氢气分离膜筒与第一、二隔板上的安装孔对应，且固定安装在第一、二隔板上，废气排出管与废气腔室连通，氢气排出管与分离腔室连通，混合腔室与第一出气管连通。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：第一出气管与混合腔室之间设置有过滤器。

6.根据权利要求5所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：过滤器包括壳体和可拆卸设置在壳体内的吸湿棉。

7.根据权利要求4所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：氢气分离膜筒包括筒体和氢气分离膜，筒体安装在所述安装孔内，筒体上设置有若干透气孔，所述氢气分离膜包覆在筒体表面。

8.根据权利要求4所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：圆柱形腔体内的液体为吸附液。

9.根据权利要求1所述的一种氢气回收的氢气分离装置，其特征在于：过滤网边缘位置处设置有密封垫，密封垫用于与圆柱形腔体的内壁接触。

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