[實用新型]甲醇制超純氫裝置

無效

• 申請號: 201020296770.2
• 申請日: 2010-08-19
• 公開（公告）號: CN201762093U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 郗春滿;王歡;楊勝強;趙暉
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇凈保護氣氛有限公司
• 主分類號: C01B3/22
• 分類號: C01B3/22;C01B3/56
• 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

技術領域

本實用新型涉及一種甲醇制超純氫裝置。

背景技術

氫氣是工業生產中必要的氣源，應用在電力、化工、冶金、電子等領域，應用時對氫氣的純度有嚴格要求，因為氫氣的純度對終端產品的質量影響很大，如在大規模、超大規模和兆位級集成電路制造過程中，需用純度為5.5～6.5N的超純氫作為配制某些混合氣的底氣；在砷化鎵外延時對氫氣純度要求更高；在制鎢、鉬時，氫氣純度越高，還原溫度就越低，所得鎢、鉬的粒度就越細；電子管、氫閘管、離子管、激光管和顯像管等的制造均需要高純氫；高效非晶硅太陽能電池用氫氣純度為5N以上；光導纖維制造過程中所用高純氫氣量較大，由于光導纖維的發展，推動了超高純氫氣市場的擴大。

現有的氫氣制備方法有多種，譬如說天然氣、輕油蒸汽轉化制氫、水煤氣制氫、電解水制氫、甲醇裂解制氫等，甲醇裂解制氫中，原料甲醇純度高，不需要進行凈化處理，而且甲醇裂解反應條件溫和，流程簡單，能耗小，并且污染少，一套規模為1000Nm³/h的甲醇蒸汽轉化制氫裝置的單位氫氣成本不高于2元/Nm³H₂，成本低廉。

現有的甲醇制超純氫裝置，包括甲醇儲罐、進口與甲醇儲罐的出口相連通的甲醇計量泵、進口與甲醇計量泵的出口相連通的甲醇過熱汽化器、進口與甲醇過熱汽化器的出口相連通的甲醇裂解反應器、進口與甲醇裂解反應器的出口相連通的氣液分離器、進口與氣液分離器的氣體出口相連通的變壓吸附裝置，現有的變壓吸附裝置可參見中國專利文獻“一種變壓吸附制氫方法”，公開號CN101700874，公開日2010-05-05，該文獻中的圖1所示，變壓吸附裝置包括四個交替循環工作的吸附塔，每個吸附塔中裝填有氫分子篩吸附劑，每個吸附塔的工作步驟包括吸附步驟、均壓降壓步驟、順放步驟、逆放步驟、沖洗步驟、均壓升壓步驟、終充步驟，四個吸附塔通過多個閥門控制來交替循環工作，可以連續純化氫氣，但氫氣的純度一般只能達到4N，難以制得5.5～6.5N的超純氫，而且采用變壓吸附裝置制氫需要的設備或部件多，流程復雜，故成本高。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種采用鈀膜純化器來純化氫氣的甲醇制超純氫裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種甲醇制超純氫裝置，包括甲醇儲罐、進口與所述甲醇儲罐的出口相連通的甲醇計量泵、進口與所述甲醇計量泵的出口相連通的甲醇過熱汽化器、進口與所述甲醇過熱汽化器的出口相連通的甲醇裂解反應器、進口與所述甲醇裂解反應器的出口相連通的氣液分離器，該甲醇制超純氫裝置還包括進口與所述氣液分離器的氣體出口相連通的加熱器、進口與所述加熱器的出口相連通的鈀膜純化器、進口與所述鈀膜純化器的廢氣出口相連通并可向所述加熱器供熱的燃燒器、進口與所述氣液分離器的液體出口相連通并且出口與所述甲醇計量泵的進口相連通的自動調節閥、用于檢測所述氣液分離器中液體液位來控制所述自動調節閥打開或關閉的液位計。

優選地，所述液位計中設置有液位上限和液位下限，在所述液位計檢測出的液體液位升至所述液位上限時，所述自動調節閥打開，此時所述氣液分離器的液體出口通過所述自動調節閥與所述甲醇計量泵的進口相連通；在所述液位計檢測出的液體液位降至所述液位下限時，所述自動調節閥關閉。

優選地，所述甲醇過熱汽化器的汽化溫度為80度～150度，所述甲醇裂解反應器的反應溫度為250度～330度，所述加熱器的加熱溫度為450度～550度。

由于上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：使用鈀膜純化器進行純化，可獲得超純氫氣，并且成本低廉，獲得的超純氫氣純度達99.9999％，可以應用在如高效非晶硅太陽能電池等對氫氣純度要求很高行業中。通過設置液位計和自動調節閥，可實現氣液分離器中分離出的甲醇的自動回收利用，避免浪費原材料。通過設置燃燒器，可將鈀膜純化器排出的廢氣燃燒，然后向加熱器供熱，以節省能耗。

附圖說明

附圖1為本實用新型的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖來進一步闡述本實用新型的結構。