[實用新型]氫氣液化裝置中的凈化裝置

有效

• 申請號: 201820801721.6
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN208332856U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 施海濤;倪中華;嚴巖;鄔海強;郭道峰;杜海濱;惠昱軒
• 申請（專利權）人: 張家港富瑞氫能裝備有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳虹霞;黃春松

本實用新型公開了一種氫氣液化裝置中的凈化裝置，包括：第一凈化裝置、設置于氫氣液化冷箱中的第二凈化裝置和第三凈化裝置，所述的氫氣液化冷箱包括：熱交換器和反應器，在熱交換器中設置有第一氫氣通道和第一低溫氣態氫通道；在反應器中設置有第二氫氣通道、正仲轉化通道、第二低溫氣態氫通道和液氫通道；原料氫氣通過第一連接管道依次與第一凈化裝置、第一氫氣通道、第二凈化裝置、第二氫氣通道、正仲轉化通道、液氫通道、液氫液化冷箱與液氫儲罐相連接；液氫儲罐上的蒸發氣體出口通過第二連接管道依次與第二壓縮機組、熱交換器中的第一低溫氣態氫通道、反應器中的第二低溫氣態氫通道、第三凈化裝置相連接。該裝置凈化效果好，使用安全可靠。

技術領域

本實用新型涉及氫氣液化技術，尤其涉及一種氫氣液化裝置中的凈化裝置。

背景技術

隨著工業的發展和人們物質生活水平的提高，能源的需求也與日俱增。由于煤炭、石油等化石能源在使用時不可避免地會污染環境，再加上其儲量有限，人類面臨著開發高效、潔凈的二次能源的艱巨挑戰，因而尋找可再生的綠色能源迫在眉睫。氫作為可從多種途徑獲取的理想能源載體，是化石能源向可再生能源過渡的重要橋梁之一，將為終端能源利用提供新的重要形式。

氫氣液化技術的核心是氫氣的液化部分，氫氣的臨界溫度和轉化溫度低，氣化潛熱小，其理論最小液化功在所有氣體當中是最高的。由于氫氣的液化溫度很低，所以只有將氫氣預冷卻到一定溫度以下，再節流膨脹才能產生冷效應。這一特性對氫氣的液化過程會產生一定的困難：在液氫溫度下，除氦氣以外，所有其他氣體雜質均已固化，固化雜質可能會堵塞氫氣液化裝置中各氣體及液體通道、管道，尤其是節流部位更容易發生堵塞現象，極易引起爆炸，所以，對原料氫氣必須進行嚴格凈化。

實用新型內容

氫氣液化裝置包括：氫氣液化冷箱和液氫液化冷箱，經一級凈化處理后的氣態氫先進入氫氣液化冷箱中進行預冷及氣態氫正仲轉化，然后再進入液氫液化冷箱中進行預冷及液態氫正仲轉化，最終得到液氫并存儲于液氫儲罐中。受外部溫度等因素的影響，存儲于液氫儲罐中的液氫不可避免會有部分氣化成低溫氣態氫，如若將氣化后的低溫氣態氫直接釋放于外部環境中，不僅浪費能量，而且還會存在安全隱患，而直接燃燒掉該低溫氣態氫，也是一種能量浪費現象。因而對低溫氣態氫進行回收處理：將低溫氣態氫重新送入氫氣液化冷箱、液氫液化冷箱中，為氫氣液化冷箱及液氫液化冷箱提供冷量。在對低溫氣態氫進行回收處理的過程中不可避免會存在雜質，因而需要對該部分低溫氣態氫進行凈化處理。

本實用新型所需解決的技術問題是：提供一種凈化效果好、使用安全可靠的氫氣液化裝置中的凈化裝置。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：所述的氫氣液化裝置中的凈化裝置包括：第一凈化裝置、設置于氫氣液化冷箱中的第二凈化裝置和第三凈化裝置，原料氫氣通過第一連接管道依次與第一壓縮機組、第一凈化裝置、氫氣液化冷箱、液氫液化冷箱、液氫儲罐相連接；所述的氫氣液化冷箱包括：熱交換器和反應器，在熱交換器中設置有第一氫氣通道和第一低溫氣態氫通道，氫氣通道和第一低溫氣態氫通道相互獨立；在反應器中設置有第二氫氣通道、正仲轉化通道、第二低溫氣態氫通道和液氫通道，第二氫氣通道、正仲轉化通道、第二低溫氣態氫通道和液氫通道相互獨立；原料氫氣通過第一連接管道依次與第一凈化裝置、熱交換器中的第一氫氣通道、反應器中的第二氫氣通道、第二凈化裝置、反應器中的正仲轉化通道、反應器中的液氫通道、液氫液化冷箱與液氫儲罐相連接；在液氫儲罐上設置有蒸發氣體出口，液氫儲罐中氣化的低溫氣態氫從蒸發氣體出口輸出后，通過第二連接管道依次與第二壓縮機組、熱交換器中的第一低溫氣態氫通道、反應器中的第二低溫氣態氫通道、第三凈化裝置相連接，為熱交換器和反應器提供冷量。