[發明專利]氫氣純化回收系統及工藝方法

無效

• 申請號: 201010601194.2
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102020246A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 張文波;顏庭勇;尹泉生;張敬成
• 申請（專利權）人: 蘇州市創新凈化有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;趙艷

技術領域

本發明涉及一種氫氣純化回收系統，還涉及該系統工作的工藝方法。

背景技術

現有的氫氣純化回收工藝方法中，原料氫氣首先經過濾除塵，然后進入緩沖罐緩沖，接著通過壓縮機壓縮升溫，壓縮后的氫氣通常達到100度左右，然后通過冷卻器進行水冷卻，冷卻到常溫后再經過加熱器加熱，才進入除氧塔，在除氧塔中，氫氧反應除氧通常需要較高的溫度，故在除氧塔內需設置加熱器，通過加熱除氧，現有的壓縮機通常是和冷卻器綁定在一起，這樣雖然保證了輸出的增壓氣體是常溫的，但是在該工藝方法中，會造成能量和冷卻液的浪費。

發明內容

本發明的第一個目的是提供將壓縮升溫的氫氣與除氧后的氫氣換熱從而再升溫后進入除氧塔除氧的氫氣純化回收工藝方法，該工藝方法不僅利用了壓縮升溫的氫氣的熱量，還回收了除氧后的氫氣的熱量；

本發明的第二個目的是提供實現上述工藝方法的氫氣純化回收系統。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：氫氣純化回收工藝方法，依次包括以下步驟：

(1)原料氫氣經過濾除塵后，進入第一緩沖罐緩沖；

(2)從所述第一緩沖罐出來的氫氣經壓縮后升溫，升溫的壓縮氫氣再進入第二緩沖罐緩沖；

(3)從所述第二緩沖罐出來的氫氣與供熱介質進行換熱升溫，經換熱升溫的氫氣再進行除氧，所述供熱介質為除氧后的氫氣；

(4)所述除氧后的氫氣在換熱后，經冷卻、汽水分離，再進行干燥；

(5)經干燥的氫氣經過濾除塵后即為純化氣。

優選地，上述步驟(4)中的干燥采用兩組交替工作的干燥器，其中一組干燥器中的吸附劑在對汽水分離后的氫氣干燥時，另外一組干燥器中的吸附劑經加熱并通過一部分所述純化氣吹掃再生，吹掃完成的氫氣從干燥器中輸出后，經冷卻，返回到上述步驟(1)中，作為原料氫氣的一部分。

優選地，上述步驟(5)中的純化氣輸入硅粉干燥爐，從所述硅粉干燥爐輸出的余氣返回到上述步驟(1)中，作為原料氫氣的一部分，所述原料氫氣還包括從用戶自備的氫氣源中補充的氫氣。

實施氫氣純化回收工藝方法的系統，包括除塵過濾器、入口可與所述除塵過濾器的輸出口相連通的第一緩沖罐、入口可與所述第一緩沖罐的出口相連通的氫氣壓縮機、入口可與所述氫氣壓縮機的出口相連通的第二緩沖罐，該系統還包括具有低溫介質進出口和高溫介質進出口并且低溫介質進口可與所述第二緩沖罐的出口相連通的換熱器、入口可與所述換熱器的低溫介質出口相連通并且出口可與所述換熱器的高溫介質進口相連通的除氧塔、入口可與所述換熱器的高溫介質出口相連通的冷卻器、入口與所述冷卻器的出口相連通的汽水分離器、入口可與所述汽水分離器的出口相連通的干燥器、入口可與所述干燥器的出口相連通的過濾除塵器。

優選地，所述干燥器有兩組，兩組所述干燥器的進口均通過閥門與所述汽水分離器的出口相連接，所述兩組干燥器的出口均通過閥門與所述過濾除塵器的進口相連接，所述過濾除塵器的出口連接有多個出口管路，所述兩組干燥器的出口均通過閥門與同一個所述出口管路相連接，所述系統還包括出口可與所述除塵過濾器的進口相連通的再生氣冷卻器，所述兩組干燥器的進口均通過閥門與所述再生氣冷卻器的進口相連接。

優選地，所述系統還包括進口可與所述過濾除塵器的出口相連通并且出口可與所述除塵過濾器的進口相連通的硅粉干燥爐、可與所述除塵過濾器的進口相連通的用戶自備的氫氣源。

由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：原料氫氣經除塵過濾器過濾除塵后，由第一緩沖罐緩沖，再經氫氣壓縮機壓縮升溫，而后進入第二緩沖罐緩沖，接著通過換熱器再進入除氧塔內除氧，背景技術部分提到，在除氧塔中，氫氧反應除氧通常需要較高的溫度，故在除氧塔內需設置加熱器，本發明中，為了減少除氧塔內加熱器的能耗，由氫氣壓縮機壓縮升溫的氫氣，在換熱器中與除氧后的氫氣換熱再升溫后，才進入除氧塔除氧，前面提到，除氧塔內的溫度較高，故除氧后的氫氣也具有較高的溫度，通過在換熱器中與除氧前的氫氣進行換熱，不僅可以降低加熱器的能耗，而且通過降低除氧后氫氣的溫度，使得后續的冷卻器中冷卻液所需的量也減少，這樣可以避免冷卻液的浪費。除氧后的氫氣在經冷卻器冷卻后，通過汽水分離器將氫氣和水分離，接著通過干燥器干燥，最后通過過濾除塵器再次過濾除塵后即得到純化氣，該氫氣純化回收系統及工藝方法可以減少能耗，避免冷卻液的浪費。

附圖說明

附圖1為本發明中氫氣純化回收系統的連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖來進一步闡述本發明的結構。