[發明專利]一種雙通道捕集器氫氧固定床復合裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201110331331.X
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102423667A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 賴新春;桑革;曹偉;趙三團;徐俊;吳文清;杜杰
• 申請（專利權）人: 四川材料與工藝研究所
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;H01M10/52
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;吳彥峰

技術領域

本發明涉及一種氫氧固定床復合裝置及其制作方法，特別是涉及一種雙通道捕集器的氫氧固定床復合裝置及其制備方法。

背景技術

由于化工領域中制氫、制氧中涉及氫和氧的復合、尾氣氫、尾氣氧的處理也涉及氫和氧的復合，而鉛酸蓄電池從問世到如今，一直是軍用、民用領域中使用最廣泛的化學電源之一。隨著鉛酸蓄電池的技術進步，產品日臻成熟，已成為國民經濟發展中重要的基礎性產業。但傳統鉛酸蓄電池有以下缺點：其一，當蓄電池充電到末期，兩極轉化為有效物質后，再繼續充電，就會產生大量的氫、氧氣體。H₂：O₂以2：1的體積析出。按氫、氧氣體的電化當量計，每過充電1Ah，產生0.4181L氫氣和0.20907L氧氣。當這種混合氣體濃度在空氣中占4%時，遇到明火，就會發生爆炸，輕則損壞蓄電池，重則傷人、損物。因此，有了用安全閥（或限壓閥）將氫、氧直接排放，但這樣導致電解液干枯，電池壽命大大縮短；其二，酸霧逸出腐蝕殼體、污染環境。因此，需要將蓄電池充放電過程產生的氣體（包括氫氣、氧氣及酸霧、水汽等）進行處理。

中國船舶重工集團公司第七一八研究所研制核電站用氫氣復合裝置，移動式氫復合器由全屏蔽消氫風機、冷卻冷凝器、催化反應器和電氣控制柜等組成。移動式氫復合裝置技術參數：設計處理量：85～119m³/h，進口氫氣濃度：1～3%（V），出口氫氣濃度：≤0.1%（V），外形尺寸：≤2500mm×2000mm×2500mm，可見處理大型低濃度氫是很好的一種裝置。

德國HOPPECKE公司于二十世紀七十年代發明了水份重組閥，該重組閥發展至今可用于容量為50Ah至3000Ah的電池中的氫氧復合。在德國專利DE-PS20088218中描述了這種類型的復合系統；在專利DE-PS?2213219中描述了該系統用到的催化劑；在專利DE?2237950?C3和DE?2265701?C3中均描述了該系統用到的吸附劑。

在US?4098964中，復合催化劑的可能成分為涂有Pt薄層的氧化鋁或鋁硅酸鹽（外層由疏水性的聚四氟乙烯組成的多孔層）。

蘭州中科凱迪化工新技術有限公司生產的LH系列消氫催化劑，?消氫能力為37～41升（標準）/小時·56粒。天津德克凈化設備廠生產的LH?型消氫器（又稱消氫帽或催化栓），用于固定型密封式鉛酸（堿）性蓄電池及其它各種類型的蓄電池上，起消氫?、?回水?、?防酸（堿）隔爆作用。可用于容量為30～3000Ah的蓄電池。但該消氫器的結構設計易導致氫氧復合催化劑失效，導致消氫器失效，該消氫器的設計決定了其不能未經處理而長久使用，但由于鉛蓄電池在使用過程中經常反復斷續使用，因此，不能很好地延長蓄電池的使用壽命。

上述德國和中科凱迪化工新技術有限公司的系統是均為一個進氣口，現有技術中還沒有提供有兩個進氣口，可以分別進行氫氧有效復合，且效率高，抗毒化性能好的相關裝置和技術。

發明內容

????本發明的目的是解決現有技術復合效率低，功能單一等問題，提供了一種雙通道捕集氫氧固定床復合裝置，該裝置能夠使氫和氧分別通入進行復合，也可以將鉛酸蓄電池在使用過程中產生的氫氧氣體復合成水，從而提高產生氫氧后設備的安全性，減少環境污染，延長設備的使用壽命。本發明的另一個目的是提供上述裝置的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種雙通道捕集器氫氧固定床復合裝置，包括一個內部中空的氫氧復合器容器，氫氧復合器容器頂部設置有一個對形成的水流進行捕集的捕集器，氫氧復合器容器底部連接有氫氣入口和氧氣入口，氫氧復合器容器內底部豎直設置有催化柱管，其中氫氧復合器容器內盛裝有吸附劑。

在上述方案中，所述氫氣入口和氧氣入口的形狀是圓形、長方形、正方形、橢圓形或是三角形。

一種雙通道捕集器氫氧固定床復合裝置的制備方法，包括下列步驟：

a、吸附劑制備：稱取下列質量百分比的各組分：活性氧化鋁42.5-90%、氧化銅5-12.5%、氧化鐵0-5%、粉末活性炭4-15%、硅藻土1-25%，將上述組分置于燒杯內，加入適量異丙醇，用玻棒稍加攪拌，再超聲震蕩分散；

b、氫氧復合器容器的制備：將含下列質量百分比組分的原料：氧化鋁99-100%、氧化鐵0-1%，混合后，放入三維混料機中進行三維混料，混合均勻后裝入橡膠模具中，在冷等靜壓機上成型，得到具有一定強度的坯體，根據需要的實際尺寸進行機加工，機加工后的坯體在高溫下進行燒結，得到具有一定強度和孔隙率的氫氧復合器容器；