[發(fā)明專利]一種基于高溫燃料余熱利用制氫的氣體凈化設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110081750.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112830452B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉平;李俊杰;戴彬婷;陳曉陽;李娜;黎國濱
• 申請（專利權(quán)）人: 河北北方學(xué)院
• 主分類號: C01B3/52
• 分類號: C01B3/52;C01B3/56
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 李博茜

本發(fā)明公開了一種基于高溫燃料余熱利用制氫的氣體凈化設(shè)備，屬于制氫領(lǐng)域，一種基于高溫燃料余熱利用制氫的氣體凈化設(shè)備，包括上端開設(shè)有出氣口的凈化箱，凈化箱的一側(cè)連通有進氣管，凈化箱的底部填充有氫氧化鈉吸收液，且進氣管的出氣端位于氫氧化鈉吸收液的底部，本方案先用飽和的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，而且在吸收的過程中可通過懸浮球的拉扯向溶液中添加氫氧化鈉，以保持氫氧化鈉的有效濃度，有效提高二氧化碳的去除率，攔截網(wǎng)上的選擇吸附性樹脂從內(nèi)部吸收氯化亞銅的鹽酸溶液，穿過攔截網(wǎng)的一氧化碳被選擇吸附性樹脂吸收，從而達(dá)到凈化的目的，有效提高一氧化碳的去除率，還利用吸水樹脂除去摻雜的水汽，進一步氣體提高凈化效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制氫領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于高溫燃料余熱利用制氫的氣體凈化設(shè)備。

背景技術(shù)

制氫，制取氫氣的工藝過程。氫能是一種二次能源，從長遠(yuǎn)看，以水制氫是最有前途的方法，原料取之不盡，而且氫燃燒放出能量后又生成水，不造成環(huán)境污染。常用的制氫方法有：各種礦物燃料制氫、電解水制氫、生物質(zhì)制氫、其他合氫物質(zhì)制氫、各種化工過程副產(chǎn)氫氣的回收等。各種礦物燃料制氫是最主要的制氫方法，但其儲量有限，且制氫過程會對環(huán)境造成污染。

隨著能源消耗地加劇，尋找新的能源已經(jīng)成為當(dāng)前的一個重要任務(wù)。氫作為現(xiàn)今最具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N能源，來源廣泛，幾乎不產(chǎn)生污染，轉(zhuǎn)化效率高，應(yīng)用前景廣泛。利用天然氣制取氫氣，可以在一定程度上緩解我國能源危機，進一步促進我國能源利用結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。天然氣制氫工藝的原理就是先對天然氣進行預(yù)處理，然后在轉(zhuǎn)化爐中將甲烷和水蒸汽轉(zhuǎn)化為—氧化碳和氫氣等，余熱回收后，在變換塔中將一氧化碳變換成二氧化碳和氫氣的過程，這一工藝技術(shù)的基礎(chǔ)是在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。在變換塔中，在催化劑存在的條件下，控制反應(yīng)溫度，轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳和水反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳。

從變換塔出來的氣體除了需要的氫氣外，還有二氧化碳以及少量未反應(yīng)完全的一氧化碳，因此需要凈化，目前除去二氧化碳的方法將氣體壓入水中以溶去CO2，再通過含氨蟻酸亞銅(或含氨乙酸亞銅)溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣，但二氧化碳在水中的溶解率低，凈化不夠徹底，而且用溶液吸收一氧化碳后，溶液的濃度會慢慢降低，吸收效果逐漸變差。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于高溫燃料余熱利用制氫的氣體凈化設(shè)備，本方案先用飽和的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，而且在吸收的過程中可通過懸浮球的拉扯向溶液中添加氫氧化鈉，以保證氫氧化鈉的濃度不降低，有效提高二氧化碳的去除率，利用攔截網(wǎng)吸收一氧化碳，攔截網(wǎng)上的選擇吸附性樹脂從內(nèi)部吸收氯化亞銅的鹽酸溶液，穿過攔截網(wǎng)的一氧化碳被選擇吸附性樹脂吸收，從而達(dá)到凈化的目的，有效提高一氧化碳的去除率，另外還利用吸水樹脂除去摻雜的水汽，進一步氣體提高凈化效果。

2.技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種基于高溫燃料余熱利用制氫的氣體凈化設(shè)備，包括上端開設(shè)有出氣口的凈化箱，所述凈化箱的一側(cè)連通有進氣管，所述凈化箱的底部填充有氫氧化鈉吸收液，且進氣管的出氣端位于氫氧化鈉吸收液的底部，所述凈化箱的上端內(nèi)壁固定連接有分隔板，且分隔板中鑲嵌有多個凈化球，所述凈化球的內(nèi)部開設(shè)有空腔，且空腔的內(nèi)壁固定連接有攔截網(wǎng)，所述凈化球的上半部開設(shè)有出氣通道，且出氣通道與空腔之間連通有出氣孔，所述出氣通道的最上端開設(shè)有開口，所述凈化球下半部開設(shè)有多個與空腔連通的進氣孔，所述凈化箱位于分隔板上方的內(nèi)壁固定連接有空心板，所述空心板的內(nèi)部填充有多個除濕球，且空心板的上下兩側(cè)側(cè)壁均開設(shè)有多個透氣孔。

進一步的，所述攔截網(wǎng)包括網(wǎng)狀的通液管，所述通液管內(nèi)填充有一氧化碳吸收液，所述通液管的外表面包裹有選擇吸附性樹脂，選擇吸附性樹脂的吸附性能比較好，能有效提高凈化效果，且選擇吸附性樹脂向通液管的內(nèi)部連接有吸收延伸體，選擇吸附性樹脂吸收通液管內(nèi)部的氯化亞銅的鹽酸溶液至外部，從而吸收一氧化碳。