[發(fā)明專利]一種氫氣純化器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710190167.2
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN108328577A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 單義峰;付瑋;張冰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中聯(lián)電科技術(shù)有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種氫氣純化器，包括主體提純裝置、自動控制器、換熱裝置和廢氣處理裝置；主體提純裝置包括進氣管、進氣泵、進氣閥、進氣截止閥、反應(yīng)罐、排氣截止閥、排氣閥、排氣泵、排氣管、旁路閥、換向氣管、排氣換向閥和廢氣排氣管；反應(yīng)罐包括反應(yīng)罐外壁、反應(yīng)罐夾層、反應(yīng)罐內(nèi)壁、儲氫合金反應(yīng)床體、壓力表和過濾器；換熱裝置包括熱水箱、冷水箱、雙向水泵和換熱器，本發(fā)明的氫氣純化器利用儲氫合金的材料特性進行氫氣提純，裝置體積小巧，成本低廉，工藝簡單，可直接在線或離線使用，相比其他氫氣純化方法有很大優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫氣純化技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種氫氣純化器。

背景技術(shù)

氫氣作為一種十分重要的工業(yè)原料和一種潔凈的能源，它廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、冶金等行業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對氫氣的純度都提出了越來越高的要求。

氫氣具有導(dǎo)熱性高、流動性強、密度小、不助燃等優(yōu)點，是目前大型汽輪發(fā)電機主要采用的冷卻介質(zhì)，而發(fā)電機中氫氣的純度直接影響著機組運行的安全性和經(jīng)濟性。氫氣是一種極易爆炸的危險品，當(dāng)空氣中的氫氣含量在4.1%-74.2%之間時，混合氣體即為爆炸性氣體正常機組運行時氫氣純度應(yīng)保證在95%以上；另外氫氣純度下降還會增加通風(fēng)損耗，致使發(fā)電機效率下降，發(fā)電機容量越大，風(fēng)磨損耗隨氫氣純度下降而增大的影響就越大。因此，控制好運行機組的氫氣品質(zhì)是確保氫冷發(fā)電機安全經(jīng)濟運行的重要前提。

然而,很多電廠經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)電機運行時氫氣純度下降過快的問題,僅僅靠頻繁補氫來彌補純度的損失,對機組的安全運行是有潛在風(fēng)險的,同時也會造成一定的經(jīng)濟損失。此外，還有一些工業(yè)上常用的氫氣純化方法，如吸收法、深冷法、吸附法、膜分離法等。但這些氫氣純化方法或是設(shè)備笨重，或是工藝復(fù)雜，或是成本高昂，或是維護繁瑣，都有或多或少的不足之處。

儲氫合金是一類能夠可逆地吸收和釋放氫氣的材料，在一定溫度下，儲氫合金可以吸收氫氣合成金屬氫化物，加熱升溫后，金屬氫化物又能夠釋放氫氣還原為儲氫合金。這種儲氫合金可以重復(fù)利用，而且儲氫能力很強，單位體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍，因此采用儲氫合金研制的設(shè)備體積可以十分小巧輕便。利用儲氫合金對氫原子有特殊的親和力，和對其他氣體雜質(zhì)擇優(yōu)排斥的特性，可以使提純后的氫純度高于99.9999%以上。這種氫氣純化方法，設(shè)備小巧、成本低廉、操作簡便、安全穩(wěn)定，具有十分重要的社會效益和經(jīng)濟意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氫氣純化器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種氫氣純化器，包括主體提純裝置、自動控制器、換熱裝置和廢氣處理裝置；

所述主體提純裝置包括進氣管、進氣泵、進氣閥、進氣截止閥、反應(yīng)罐、排氣截止閥、排氣閥、排氣泵、排氣管、旁路閥、換向氣管、排氣換向閥和廢氣排氣管，反應(yīng)罐的內(nèi)腔中安裝有儲氫合金反應(yīng)床體和換熱器，反應(yīng)罐的兩側(cè)分別安裝有與其連通的進氣管和排氣管，進氣管上由左向右依次安裝有進氣泵、進氣閥和進氣截止閥，排氣管上由左至右依次安裝有排氣截止閥、排氣閥和排氣泵，進氣管和排氣管之間還設(shè)有一旁管路，旁管路兩端分別接入進氣閥與進氣截止閥之間的進氣管和排氣截止閥與排氣閥之間的排氣管上，旁管路上安裝有旁路閥；

所述換熱器的兩端分別通過水管與熱水箱和冷水箱連接，且水管上安裝有雙向水泵，排氣管的末端通過排氣換向閥分流為排氣口和廢氣排氣管，排氣管與用氫設(shè)備連接，廢氣排氣管與廢氣處理裝置連接；

所述反應(yīng)罐上還安裝有用于測量反應(yīng)罐內(nèi)部壓力的壓力表。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述進氣管和排氣管與反應(yīng)罐之間均安裝有過濾器。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述反應(yīng)罐為由反應(yīng)罐外壁、反應(yīng)罐夾層和反應(yīng)罐內(nèi)壁組成的三層結(jié)構(gòu)。