[實用新型]一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置

有效

• 申請號: 201220272503.0
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN202609927U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 鐘婭玲;鐘雨明;詹家聰
• 申請（專利權）人: 四川亞連科技有限責任公司
• 主分類號: C01B3/56
• 分類號: C01B3/56;B01D53/047;B01D53/22
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術領域

本實用新型涉及氫氣提純領域，具體是一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置。?

背景技術

變壓吸附技術（PSA）與膜分離技術兩種方式都能用于裂解氣制取氫氣。變壓吸附技術（PSA）制取99.9%以上高純度氫氣，在小規模一段式變壓吸附制氫裝置中運用，為提高收率，降低運行成本，采用多次均壓，但其氫氣收率一般不會超過92%，并且一次性投資也比較大。長期以來，因為變壓吸附技術（PSA）的特性，產品氫氣收率與產品氫氣純度成反比，造成在高純度產品氫氣要求下，產品氫氣收率不高，因此，在現有變壓吸附技術（PSA）中制取高純度氫氣過程中造成了巨大的資源浪費。?

在制氫工藝中還采用了膜分離技術，雖然采用膜分離技術可以降低能耗，減少一次性投資，收率也高，但所制取的氫氣純度一般不會超過99.8%，其指標還不能達到高純度。?

實用新型內容

本實用新型提供了一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，充分利用了膜分離和變壓吸附兩種技術的優勢，在保證氫氣純度的同時，提高了氫氣收率，減少了成本，節約了能源消耗。?

本實用新型為解決技術問題主要通過以下技術方案實現：一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，包括進氣管、至少3個吸附塔、膜組件、緩沖罐、真空泵、出氣管以及逆放管，所述進氣管、出氣管、逆放管分別通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔連通，所述膜組件、真空泵通過設有氣動切斷閥的管道與逆放管連通，所述膜組件通過設有氣動切斷閥的管道與緩沖罐連通，所述緩沖罐通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔連通，所述吸附塔通過設有氣動切斷閥的管道還連接有終充管、均壓管。?

所述終充管與出氣管相連通，且終充管與出氣管的連通處設有氣動調節閥。?

所述出氣管上設有氣動調節閥。?

所述吸附塔有4個。?

本實用新型與現有技術相比具有以下優點和有益效果：本實用新型采用將膜分離技術和變壓吸附相結合的方式，充分利用了兩者的技術優勢，在保證氫氣純度的同時，提高了氫氣收率，減少了成本，節約了能源消耗。?

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。?

附圖中所對應的附圖標記為：1、進氣管，2、吸附塔，3、逆放管，4、膜組件，5、緩沖罐，6、真空泵，7、出氣管，8、氣動調節閥，9、終充管，10、均壓管。?

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。?

實施例：?

如圖1所示，本實施例包括進氣管1、至少3個吸附塔2、膜組件4、緩沖罐5、真空泵6、出氣管7以及逆放管3，進氣管1、出氣管7、逆放管3分別通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔2連通。

本實施例的膜組件4、真空泵6通過設有氣動切斷閥的管道與逆放管3連通，膜組件4通過設有氣動切斷閥的管道與緩沖罐5連通。?

本實施例的緩沖罐5通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔2連通，吸附塔2通過設有氣動切斷閥的管道還連接有終充管9、均壓管10。?

本實施例的終充管9與出氣管7相連通，且終充管9與出氣管7的連通處設有氣動調節閥8。?

本實施例的出氣管7上設有氣動調節閥8。?

作為優選，本實施例的吸附塔2有4個。?

本實用新型的工作原理：首先，原料氣從進氣管1進入，然后進入吸附塔2，吸附塔2吸附其中雜質后，經出氣管7將合格產品氣送出給用戶。吸附塔2在完成吸附過程后，進行再生，具體過程是，先打開均壓管10與吸附塔2之間的氣動切斷閥進行均壓降，然后打開逆放管3與吸附塔2之間的氣動切斷閥實現逆放，在逆放過程中，打開膜組件4與逆放管3以及膜組件4與緩沖罐5之間的氣動切斷閥，關閉真空泵6與逆放管3之間的氣動切斷閥，在膜組件4的滲透側回收逆放氣中所含的氫氣，并暫存于緩沖罐5中；吸附塔2逆放完成后，關閉膜組件4與逆放管3以及膜組件4與緩沖罐5之間的氣動切斷閥，打開真空泵6與逆放管3之間的氣動切斷閥進行抽真空，完成抽真空后，將緩沖罐5中的滲透氣回補到已抽成真空的吸附塔2中，完成滲透氣的回收；最后吸附塔2再由均壓管10實現均壓升，由終充管9完成終充，從而完成整個再生過程。?

如上所述，則能很好地實現本實用新型。?