[實用新型]一種儲存焦爐煤氣中氫氣的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921436851.5
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN210687762U
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 郭武杰;陳鋼;賈文;楊海晶
• 申請（專利權）人: 山西高碳能源低碳化利用研究設計院有限公司
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00;F17C13/00;C01B3/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;武建云

本實用新型公開了一種儲存焦爐煤氣中氫氣的裝置，包括儲氫裝置底座（1），儲氫裝置底座（1）上支撐有殼體（2），殼體（2）內底部安裝支撐架（5），支撐架（5）上逐層堆放負載加氫催化劑載體（4），殼體（2）底面設有排液口（11），排液口（11）安裝取樣閥門（12），排液口（11）通過管路與回流泵（13）連接，回流泵（13）與換熱器（15）的管程進口連接，換熱器（15）的管程出口通過管路與殼體（2）上部的液態(tài)儲氫材料進口（16）連接。該裝置通過加氫反應催化劑控制加氫過程，雜質氣體不與有機儲氫材料發(fā)生化學反應，在儲氫的同時也提純了氫氣，能耗低，在化工副產品儲氫、制氫、運氫領域具有較好的應用前景。

技術領域

本實用新型涉及氫氣存儲領域，具體為一種儲存焦爐煤氣中氫氣的裝置，利用有機儲氫材料與氫氣發(fā)生化學反應，通過化學鍵將焦爐煤氣中的氫氣儲存起來，利用真空泵將物理吸附在有機儲氫材料中雜質氣體進一步脫除。

背景技術

氫能是一種重要的可持續(xù)發(fā)展能源，近年來在全球范圍內掀起了氫能產業(yè)發(fā)展的熱潮，氫氣的儲存在氫能發(fā)展過程中起著至關重要的作用。根據(jù)2018年《中國氫能源及燃料電池產業(yè)發(fā)展研究報告》，未來氫能在我國終端能源的消費比例將達到10%。國內外目前運行的加氫站，大多采用高壓氣瓶儲存氫氣，儲氫設施占地面積大、儲存成本高，安全隱患大，制約了氫能產業(yè)的發(fā)展。隨著氫燃料電池汽車的不斷增加，我國氫能的儲氫設施的缺口將會越來越大，降低儲氫成本成為亟待解決的問題。焦爐煤氣中的氫氣含量在55%左右，根據(jù)煤種不同氫氣含量略有差異。我國焦爐煤氣資源十分豐富，但通過焦爐煤氣制取的氫氣難以達到氫燃料電池汽車的氫氣的純度要求，而且儲氫工藝復雜、成本較高、安全隱患大。為解決焦爐煤氣制取的氫氣難以達到氫燃料電池汽車的氫氣的純度要求，而且儲氫工藝復雜、成本較高、安全隱患大的問題，開發(fā)一種低能高效的氫氣提純及儲存技術具有重要意義。

發(fā)明內容

本實用新型是為了解決目前焦爐煤氣制取氫氣中儲氫工藝復雜、成本較高、安全隱患大的問題，提供了一種可行的利用有機儲氫材料與氫氣的發(fā)生化學反應，通過化學鍵將焦爐煤氣中的儲存起來，進而將氫氣與雜質氣體分離，利用真空泵將物理吸附在有機儲氫材料中的雜質氣體進一步脫除的儲氫裝置。

本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的：

一種儲存焦爐煤氣中氫氣的裝置，包括儲氫裝置底座，所述儲氫裝置底座上支撐有殼體，所述殼體內底部安裝支撐架，所述支撐架上逐層堆放負載加氫催化劑載體，所述殼體底面設有排液口，所述排液口安裝取樣閥門，所述排液口通過管路與回流泵連接，所述回流泵與換熱器的管程進口連接，所述換熱器的管程出口通過管路與殼體上部的液態(tài)儲氫材料進口連接，所述液態(tài)儲氫材料進口與位于殼體內頂部的霧化器連接，所述霧化器位于負載加氫催化劑載體的表層上方，所述殼體頂面設有氣體出口，所述殼體內位于氣體出口處安裝有除沫器，所述殼體底部位于支撐架下方設有焦爐煤氣進口。

所述殼體上安裝多個熱電偶溫度計。

所述殼體外設有保溫層。

所述氣體出口通過管路連接有真空泵。

該裝置利用有機儲氫材料與氫氣的發(fā)生化學反應，將焦爐煤氣中的氫氣儲存起來，有機儲氫材料經(jīng)霧化器霧化后與氫氣在加氫催化劑表面進行加氫反應，加氫裝置底部設有回流泵，未飽和的加氫儲氫材料通過回流泵循環(huán)至霧化后再次回到加氫反應裝置，進一步與焦爐煤氣中的氫氣進行化學反應，直至有機儲氫材料的不飽和鍵全部處于飽和狀態(tài)。而且氫氣儲存裝置頂部設有利用真空泵，待加氫反應完成后，通過利用真空泵將物理吸附在有機儲氫材料中的雜質氣體脫除。

本實用新型具有如下特點：

1、該加氫裝置利用有機儲氫材料與氫氣的發(fā)生化學反應，生成富含氫氣的飽和儲氫材料并將焦爐煤氣中的氫氣儲存起來，有機儲氫材料經(jīng)霧化器霧化后與氫氣在加氫催化劑表面進行加氫反應，極大提高了有機儲氫材料在催化劑表面的分散程度，增強了傳質系數(shù)，有利于加氫反應的高效進行。