[發明專利]從氯堿工業放空尾氣中回收氫氣制備高純氫的裝置和方法

有效

• 申請號: 201410825460.8
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN105776136B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 叢衛軍;趙霖;高嵩;樂韻;劉皖南;于洋;劉超;邱長春
• 申請（專利權）人: 大連中鼎化學有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李楠

1.從氯堿工業放空尾氣中回收氫氣制備高純氫的裝置，其特征是：

包括依次通過管路串連的第一堿洗塔、第二堿洗塔、水洗塔、水環壓縮機、精脫氯塔、脫氧塔、水冷卻器、分排水器、終端脫水塔；第一堿洗塔上設有氯堿工業放空尾氣的入口；

或者，包括依次通過管路串連的水環壓縮機、精脫氯塔、脫氧塔、水冷卻器、分排水器、終端脫水塔；水環壓縮機上設有氯堿工業放空尾氣的入口；

分排水器的氣體出口管路上設有與水環壓縮機氣體入口管路相連的分支管路；

終端脫水塔上設有凈化氫氣出口；

所述終端脫水塔為并聯的交替脫水作業的兩臺終端脫水塔；

所述精脫氯塔為并聯的交替脫氯作業的兩臺精脫氯塔；

所述的第一堿洗塔、第二堿洗塔使用燒堿溶液，其質量濃度為1％-8％，循環使用，定期補充堿液；

由所述的分排水器流出的凈化氫氣一部分通入至水環壓縮機氣體入口作為反流氫氣稀釋原料氣中的氧。

2.按照權利要求1所述的裝置，其特征是：分支管路上設有氣體質量流量計；

水洗塔與水環壓縮機之間的連接管路上設有第一防爆器；精脫氯塔與脫氧塔之間的連接管路上設有第二防爆器；

第一堿洗塔、第二堿洗塔、水洗塔、終端脫水塔的下方分別設有物料入口、上方分別設有物料出口；精脫氯塔、脫氧塔、水冷卻器的上方分別設有物料入口、下方分別設有物料出口；

分排水器上部設有氣體出口，于分排水器下方設置有排水器，分排水器底部設有排水口，分排水器的排水口通過管路與排水器上部的水入口連通，排水器底部設有水出口；分排水器上部的氣體出口通過管路與終端脫水塔底部的氣體入口相連，終端脫水塔的頂部設有凈化氫氣出口。

3.按照權利要求1所述的裝置，其特征是：水洗塔、水環壓縮機、水冷卻器上分別設有與水源相連的水入口和水出口；

終端脫水塔內和外壁面上設有電加熱元件，電加熱元件為電加熱管、電加熱絲、電加熱絲帶或電加熱絲塊中的一種或二種以上。

4.從氯堿工業放空尾氣中回收氫氣制備高純氫的方法，其特征是：從氯堿工業放空尾氣作為原料氣首先經由兩臺堿洗塔、一臺水洗塔及交替作業的兩臺精脫氯塔或原料氣直接進入交替作業的兩臺精脫氯塔單元，深度脫出原料氣中的氯化氫；脫氯后的原料氣進入脫氧塔單元，催化脫氧，再經水冷卻器和排水器后，得到純化的氫氣；最后進入終端脫水塔，得到高純氫氣；所述的堿洗塔使用燒堿溶液，其質量濃度為1％-8％，循環使用，定期補充堿液；

精脫氯塔的氣體入口處或水洗塔和精脫氯塔之間的連接管路上設有水環壓縮機對即將流入精脫氯塔中的氣體增壓；

由分排水器流出的凈化氫氣一部分通入至水環壓縮機氣體入口作為反流氫氣稀釋原料氣中的氧；

于水洗塔與水環壓縮機之間的連接管路上設有第一防爆器；精脫氯塔與脫氧塔之間的連接管路上設有第二防爆器。

5.如權利要求4所述的從氯堿工業放空尾氣中回收氫氣制備高純氫的方法，其特征在于：由兩臺堿洗塔、一臺水洗塔及交替作業的兩臺精脫氯塔構成脫氯單元，若原料氣中氯含量大于100ppm，先經堿洗塔和水洗塔淋洗，除去大部分氯化氫，氯含量小于30ppm后進入精脫氯塔，深度脫氯至氯含量小于0.1ppm；

或者，由交替作業的兩臺精脫氯塔構成脫氯單元，若原料氣中氯含量小于30ppm，直接進入精脫氯塔，深度脫氯至氯含量小于0.1ppm。

6.如權利要求4或5所述的從氯堿工業放空尾氣中回收氫氣制備高純氫的方法，其特征在于：

堿洗塔中使用氯堿生產的燒堿溶液，其質量濃度為1％-8％，循環使用，定期補充堿液；

精脫氯塔裝填QT-C1高效脫氯劑，設有2臺精脫氯塔，交替作業；所述精脫氯塔的長徑比：3-10:1；所述QT-C1高效脫氯劑的成分為ZnO/Al₂O₃/CaO添加促進劑，質量比例40％、40％、20％；

所述水環壓縮機增壓是指將常壓氫氣增壓到0.02-0.05Mpa左右，以提供后繼凈化的壓力。