[實用新型]一種低溫氫氣純化裝置

有效

• 申請號: 201720918758.2
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN206970203U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 龐顥;蔣旭;韓鵬飛;李虎全;寧兆活;魏華
• 申請（專利權）人: 深圳市海格金谷工業科技有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50;C01B3/58;C01B3/56
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)44288
• 代理人: 石伍軍,張鵬

技術領域

本實用新型涉及氫氣純化技術領域，具體涉及一種低溫氫氣純化裝置。

背景技術

氫氣純化，即利用物理或化學的方法，除去氫氣中雜質的方法總稱。常規的氫氣純化設備包括膜分離方法、低溫分離方法、變壓吸附方法和折疊金屬氫化物方法等。

目前，現有技術中的氫氣純化低溫系統經長時間運轉后，會因有外界空氣混入被污染，從而造成系統內堵塞、運轉效率下降甚至損壞。而廣泛應用于低溫系統的氫氣低溫純化器由德國LINDE公司研發，存在價格昂貴、液氮耗量大和工作周期短的缺點。

實用新型內容

本實用新型的第一個目的在于提供一種低溫氫氣純化裝置，它采用三級純化技術，能夠獲得產品純度更高、品質更好的氫氣，同時它還具有運行成本低，設備投資少，操作方便，維護簡便，可靠性高的特點。

為解決上述問題，本實用新型的第一個目的所采用的技術方案如下：

一種低溫氫氣純化裝置，其特征在于，包括用于對粗氫氣進行除氧并將粗氫氣降至常溫的催化除氧裝置、用于吸附粗氫氣中的氮氣的常溫吸附裝置、用于對粗氫氣進行降溫的低溫換熱裝置、用于吸附粗氫氣中氮氣的低溫吸附裝置；所述催化除氧裝置的進氣口接入粗氫氣，所述催化除氧裝置的出氣口通過管道依次與所述常溫吸附裝置、所述低溫換熱裝置和所述低溫吸附裝置連接。

常溫吸附裝置還能夠吸附粗氫氣中的水和二氧化碳，低溫吸附裝置還能夠吸附粗氫氣中的微量氧氣。

進一步地，所述催化除氧裝置包括用于對粗氫氣進行加熱的加熱器、用于去除粗氫氣中的氧氣的除氧器和用于將粗氫氣冷卻至常溫的冷卻器；所述加熱器設置于所述除氧器內，所述除氧器的進氣口接入粗氫氣，其出氣口與所述冷卻器連接；

所述常溫吸附裝置包括第一常溫吸附器、第二常溫吸附器；所述第一常溫吸附器與所述第二常溫吸附器并聯設置，當第一常溫吸附器吸附時，第二常溫吸附器處于再生狀態；當第二常溫吸附器吸附時，第一常溫吸附器處于再生狀態；所述第一常溫吸附器與所述第二常溫吸附器的進氣口分別通過管道與所述冷卻器的出氣口連接；

所述低溫換熱裝置包括用于對粗氫氣進行換熱的低溫換熱器、用于將粗氫氣中的高沸點雜質液化的低溫液化器、用于分離液化后雜質的低溫分離器；所述低溫換熱器的進氣口通過管道分別與所述第一常溫吸附器、第二常溫吸附器的粗氫氣出口連接，所述低溫換熱器的出氣口通過管道依次與所述低溫液化器、所述低溫分離器連接；

所述低溫吸附裝置包括第一低溫吸附塔、第二低溫吸附塔，所述第一低溫吸附塔和所述第二低溫吸附塔并聯設置，當第一低溫吸附塔吸附時，第二低溫吸附塔處于再生狀態；當第二低溫吸附塔吸附時，第一低溫吸附塔處于再生狀態；所述第一低溫吸附塔和所述低溫吸附塔的進氣口分別通過管道與所述低溫分離器的出氣口連接。

進一步地，所述常溫吸附裝置還包括進氣閥門組件、出氣閥門組件、電加熱器、消音器和真空抽吸泵；

所述進氣閥門組件包括第一進氣管路、第二進氣管路、第三進氣管路、第四進氣管路和第五進氣管路；

所述第一進氣管路的兩端分別與所述第一常溫吸附器、第二常溫吸附器的進氣口連接，所述第一進氣管路上設有第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一進氣管路上位于所述第一電磁閥和第二電磁閥之間的位置通過所述第三進氣管路與所述冷卻器的出氣口連接；

所述第二進氣管路的兩端分別與所述第一常溫吸附器、第二常溫吸附器的進氣口連接，所述第二進氣管路上設有第三電磁閥和第四電磁閥，所述第二進氣管路上位于所述第三電磁閥和第四電磁閥之間的位置通過所述第四進氣管路與所述真空抽吸泵的抽吸口連接；所述第四進氣管路上設有第五電磁閥；所述第二進氣管路上位于所述第三電磁閥和第四電磁閥之間的位置通過所述第五進氣管路與所述消音器連接；所述第五進氣管路上設有第六電磁閥；

所述出氣閥門組件包括第一氫氣輸出管路、第一氮氣輸入管路、第二氫氣輸出管路和第二氮氣輸入管路；所述第一氫氣輸出管路的兩端分別與所述第一常溫吸附器、第二常溫吸附器的出氣口連接，所述第一氫氣輸出管路上設有第七電磁閥和第八電磁閥，所述第一氫氣輸出管路上位于所述第七電磁閥和第八電磁閥之間的位置通過所述第二氫氣輸出管路與所述低溫換熱器的進氣口連接；

所述第一氮氣輸入管路的兩端分別與所述第一常溫吸附器、第二常溫吸附器的出氣口連接，所述第一氮氣輸入管路上設有第九電磁閥和第十電磁閥，所述第一氮氣輸入管路上位于所述第九電磁閥和第十電磁閥之間的位置通過所述第二氮氣輸入管路與所述電加熱器的氮氣輸入口連接；所述電加熱器的氮氣輸入口接入氮氣；