CN220811865U - 一种采用中变炉的制氢装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用中变炉的制氢装置，包括解析气罐、锅炉水去烟气废锅、转化炉、中变炉、废热锅炉、汽包、中变后换热器和排污冷却罐，废热锅炉与中变炉连接，解析气罐的输出端设置在废热锅炉和中变炉之间的管路上，废热锅炉与汽包相连接，废热锅炉设置在转化炉和中变炉之间，汽包的一端设置有锅炉给水循环泵，锅炉给水循环泵连接设置有脱盐水单元I，中变炉与中变后换热器相连接，中变后换热器与汽包连接，锅炉水去烟气废炉与中变后换热器连接，中变后换热器连接有中变气单元，中变气单元连接有PSA装置，汽包与排污冷却罐相连接，汽包分别连接有锅炉水单元和蒸汽锅炉系统。本实用新型具有解析气的重复利用及减少能耗的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及制氢技术领域，具体涉及一种采用中变炉的制氢装置。
背景技术
国内外蒸汽转化制氢的净化工艺主要有两种，即化学净化法和变压吸附净化法(PSA净化法)。国内早期建设的制氢装置均采用化学净化法，但是由于近年PSA技术的进步(多床多次均压、吸附剂性能的改进等)，使氢的回收率最高达95％，加之PSA技术的国产化，极大降低了PSA装置的投资以及其操作成本，使该技术在新建制氢装置中占主导地位。
天然气制氢工艺的原理就是先对天然气进行预处理，然后在转化炉中将甲烷和水蒸汽转化为一氧化碳和氢气等，余热回收后，在变换塔中将一氧化碳变换成二氧化碳和氢气，转化气再经过热换、冷凝等过程使气体在自动化的控制下通过装有多种吸附剂的PSA装置后，一氧化碳、二氧化碳等杂质被吸附塔吸附，氢气送往用气单位，吸附了杂质的吸附剂，经解吸后，解析气送往转化炉作为燃料，吸附剂也完成再生，但解析气中含有大量的一氧化碳，送往转化炉做燃料造成浪费，如何提高能源的重复利用性十分重要的，因此有必要予以改进。
实用新型内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种采用中变炉的制氢装置，具有解析气的重复利用及减少能耗的特点。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种采用中变炉的制氢装置，包括解析气罐、锅炉水去烟气废锅、转化炉、中变炉、废热锅炉、汽包、中变后换热器和排污冷却罐，所述废热锅炉与中变炉连接，所述解析气罐的输出端设置在废热锅炉和中变炉之间的管路上，所述废热锅炉与汽包相连接，所述废热锅炉设置在转化炉和中变炉之间，所述汽包的一端设置有锅炉给水循环泵，所述锅炉给水循环泵连接设置有脱盐水单元I，所述中变炉与中变后换热器相连接，所述中变后换热器与汽包连接，所述锅炉水去烟气废炉与中变后换热器连接，所述中变后换热器连接有中变气单元，所述中变气单元连接有PSA装置，所述汽包与排污冷却罐相连接，所述汽包分别连接有锅炉水单元和蒸汽锅炉系统。
作为本实用新型优选的，所述汽包上连接设置有脱盐水单元II。
作为本实用新型优选的，所述排污冷却罐上连接设置有冷凝水单元，所述排污冷却罐的底部设置有不锈钢金属浮子疏水阀。
作为本实用新型优选的，所述排污冷却罐的顶部连接设置有低压蒸汽排放单元，所述低压蒸汽排放单元与汽包连接。
作为本实用新型优选的，所述锅炉给水循环泵与锅炉水去烟气废锅相连接。
作为本实用新型优选的，所述中变气单元设置有中变气分离器。
通过采用上述技术方案，本实用新型和现有技术相比具有的优点是：本实用新型构成简单合理，首先脱盐水单元I、锅炉给水循环泵、汽包、废热锅炉、锅炉水单元和蒸汽锅炉系统形成一个蒸汽发生结构，从而保证蒸汽的生成，由于解析气中含有大量的一氧化碳，到达废热锅炉与蒸汽进行预热，预热后从废热锅炉到达中变炉，其中解析气罐输出到达中变炉，在中变炉中通过催化剂的作用下，控制反应温度，使得解析气中的一氧化碳和水蒸汽混合发生反应，生成氢气和二氧化碳，再经过中变后换热器进行换热，同时部分气体循环到达汽包，由排污冷却罐外界接入的冷凝水进行冷却循环，最终到达中变气单元得到中变气，最后进一步达到PSA装置，杂质被吸附，氢气送往用气单位，该结构能够很好地将解析气中大量一氧化碳重复利用，减少能源损耗。
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为本实用新型的原理示意图；
图中：1、解析气罐；2、锅炉水去烟气废锅；3、转化炉；4、中变炉；5、废热锅炉；6、汽包；7、中变后换热器；8、排污冷却罐；9、锅炉给水循环泵；10、脱盐水单元I；11、中变气单元；12、锅炉水单元；13、蒸汽锅炉系统；14、脱盐水单元II；15、冷凝水单元；16、不锈钢金属浮子疏水阀；17、低压蒸汽排放单元。
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。
实施例
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种采用中变炉的制氢装置，包括解析气罐1、锅炉水去烟气废锅2、转化炉3、中变炉4、废热锅炉5、汽包6、中变后换热器7和排污冷却罐8，废热锅炉5与中变炉4连接，解析气罐1的输出端设置在废热锅炉5和中变炉4之间的管路上，废热锅炉5与汽包6相连接，废热锅炉5设置在转化炉3和中变炉4之间，汽包6的一端设置有锅炉给水循环泵9，锅炉给水循环泵9连接设置有脱盐水单元I10，中变炉4与中变后换热器7相连接，中变后换热器7与汽包6连接，锅炉水去烟气废炉2与中变后换热器7连接，中变后换热器7连接有中变气单元11，中变气单元11连接有PSA装置，汽包6与排污冷却罐8相连接，汽包6分别连接有锅炉水单元12和蒸汽锅炉系统13。
在本实施方案中，构成简单合理，首先脱盐水单元I10、锅炉给水循环泵9、汽包6、废热锅炉5、锅炉水单元12和蒸汽锅炉系统13形成一个蒸汽发生结构，从而保证蒸汽的生成，由于解析气中含有大量的一氧化碳，到达废热锅炉5与蒸汽进行预热，预热后从废热锅炉5到达中变炉4，其中解析气罐1输出到达中变炉4，在中变炉4中通过催化剂的作用下，控制反应温度，使得解析气中的一氧化碳和水蒸汽混合发生反应，生成氢气和二氧化碳，再经过中变后换热器7进行换热，同时部分气体循环到达汽包6，由排污冷却罐8外界接入的冷凝水进行冷却循环，最终到达中变气单元11得到中变气，最后进一步达到PSA装置，杂质被吸附，氢气送往用气单位，该结构能够很好地将解析气中大量一氧化碳重复利用，减少能源损耗。
具体的，转化气来自转化炉3，废热锅炉5回收从转化炉3出来的混合气体余热，能源达到重复使用。锅炉水去烟气废锅2用于烟气处理。PSA装置具体采用吸附塔结构。
进一步，具体的，汽包6上连接设置有脱盐水单元II14，用于脱盐水加入使用，增加蒸汽产量。
进一步，具体的，排污冷却罐8上连接设置有冷凝水单元15，排污冷却罐8的底部设置有不锈钢金属浮子疏水阀16，能够对汽包6产出的气体进行冷却循环，并对进行排污，同时通过不锈钢金属浮子疏水阀16，保证其流通量。
进一步，具体的，排污冷却罐8的顶部连接设置有低压蒸汽排放单元17，低压蒸汽排放单元17与汽包6连接，低压蒸汽排放单元17可以用于灭火使用。
进一步，具体的，锅炉给水循环泵9与锅炉水去烟气废锅2相连接，锅炉给水循环泵9的输出一些烟气通过锅炉水去烟气废锅2排出。
进一步，具体的，中变气单元11设置有中变气分离器，通过中变气分离器能够分离出合成气，以便于PSA装置下一步处理。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种采用中变炉的制氢装置，其特征在于：包括解析气罐(1)、锅炉水去烟气废锅(2)、转化炉(3)、中变炉(4)、废热锅炉(5)、汽包(6)、中变后换热器(7)和排污冷却罐(8)，所述废热锅炉(5)与中变炉(4)连接，所述解析气罐(1)的输出端设置在废热锅炉(5)和中变炉(4)之间的管路上，所述废热锅炉(5)与汽包(6)相连接，所述废热锅炉(5)设置在转化炉(3)和中变炉(4)之间，所述汽包(6)的一端设置有锅炉给水循环泵(9)，所述锅炉给水循环泵(9)连接设置有脱盐水单元I(10)，所述中变炉(4)与中变后换热器(7)相连接，所述中变后换热器(7)与汽包(6)连接，所述锅炉水去烟气废炉(2)与中变后换热器(7)连接，所述中变后换热器(7)连接有中变气单元(11)，所述中变气单元(11)连接有PSA装置，所述汽包(6)与排污冷却罐(8)相连接，所述汽包(6)分别连接有锅炉水单元(12)和蒸汽锅炉系统(13)。
2.根据权利要求1所述的一种采用中变炉的制氢装置，其特征在于：所述汽包(6)上连接设置有脱盐水单元II(14)。
3.根据权利要求1所述的一种采用中变炉的制氢装置，其特征在于：所述排污冷却罐(8)上连接设置有冷凝水单元(15)，所述排污冷却罐(8)的底部设置有不锈钢金属浮子疏水阀(16)。
4.根据权利要求1所述的一种采用中变炉的制氢装置，其特征在于：所述排污冷却罐(8)的顶部连接设置有低压蒸汽排放单元(17)，所述低压蒸汽排放单元(17)与汽包(6)连接。
5.根据权利要求1所述的一种采用中变炉的制氢装置，其特征在于：所述锅炉给水循环泵(9)与锅炉水去烟气废锅(2)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种采用中变炉的制氢装置，其特征在于：所述中变气单元(11)设置有中变气分离器。
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