全文摘要
本实用新型公开了一种超纯氢纯化装置，包括原料气供给系统、纯化系统以及产品气充装系统，原料气供给系统包括若干储气瓶，产品气充装系统包括若干充气瓶，纯化系统包括活性炭过滤单元和碱性洗涤单元，活性炭过滤单元包括一级或串联设置的至少两级过滤器，碱性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔。本实用新型通过设置活性炭过滤单元，可以脱除氢气原料气中的甲烷、乙烷，通过设置碱性洗涤单元，可以洗去氢气原料气中的二氧化碳，若干储气瓶设于同一集装格中，有利于统一搬运，储气瓶的压力高于充气瓶的压力，可以直接充装。
主设计要求
1.一种超纯氢纯化装置，包括原料气供给系统、纯化系统以及产品气充装系统，所述原料气供给系统包括设于同一集装格中的若干储气瓶，所述产品气充装系统包括若干充气瓶，所述储气瓶的压力高于所述充气瓶的压力，且所述储气瓶的数量多于所述充气瓶的数量，其特征在于，所述纯化系统包括活性炭过滤单元和碱性洗涤单元，所述活性炭过滤单元包括一级或串联设置的至少两级过滤器，所述碱性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔，其中，第一级过滤器的入口与所述若干储气瓶连通，其余过滤器的入口与其前一级过滤器的出口连通，第一级第一洗涤塔的入口与最后一级过滤器的出口连通，其余第一洗涤塔的入口与其前一级第一洗涤塔的出口连通，最后一级第一洗涤塔的出口与所述若干充气瓶连通。
设计方案
1.一种超纯氢纯化装置，包括原料气供给系统、纯化系统以及产品气充装系统，所述原料气供给系统包括设于同一集装格中的若干储气瓶，所述产品气充装系统包括若干充气瓶，所述储气瓶的压力高于所述充气瓶的压力，且所述储气瓶的数量多于所述充气瓶的数量，其特征在于，所述纯化系统包括活性炭过滤单元和碱性洗涤单元，所述活性炭过滤单元包括一级或串联设置的至少两级过滤器，所述碱性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔，其中，第一级过滤器的入口与所述若干储气瓶连通，其余过滤器的入口与其前一级过滤器的出口连通，第一级第一洗涤塔的入口与最后一级过滤器的出口连通，其余第一洗涤塔的入口与其前一级第一洗涤塔的出口连通，最后一级第一洗涤塔的出口与所述若干充气瓶连通。
2.根据权利要求1所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述活性炭过滤单元包括两级过滤器。
3.根据权利要求1所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述碱性洗涤单元包括三级第一洗涤塔。
4.根据权利要求1所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔为容置有氨水的第一洗涤塔或容置有氢氧化钠的第一洗涤塔或容置有氢氧化钙的第一洗涤塔。
5.根据权利要求1所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述第一洗涤塔为立式，其入口位于其轴向中部，其出口位于其轴向顶部。
6.根据权利要求1所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述纯化系统还包括中性洗涤单元，所述中性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级第二洗涤塔，第一级第二洗涤塔的入口与最后一级第一洗涤塔的出口连通，其余第二洗涤塔的入口与其前一级第二洗涤塔的出口连通，最后一级第二洗涤塔的出口与所述若干充气瓶连通。
7.根据权利要求6所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述中性洗涤单元包括一级所述第二洗涤塔。
8.根据权利要求6所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述第二洗涤塔为立式，其入口位于其轴向中部，其出口位于其轴向顶部。
9.根据权利要求1所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，所述活性炭过滤单元与所述碱性洗涤单元之间还设有缓冲罐。
10.根据权利要求1所述的超纯氢纯化装置，其特征在于，相邻的所述第一洗涤塔之间还设有增压机。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及氢气提纯领域，具体涉及一种超纯氢纯化装置。
背景技术
近年来，氢气作为一种洁净高效的二次能源载体，具有清洁、无污染、效率高、应用形式多等诸多优点，而且能够缓解当前化石能源所带来的环境污染和温室效应等重大问题，因此，氢能作为二十一世纪最具发展潜力的能源载体得到了广泛认可。目前，工业氢气首先通过天然气、煤和轻烃生产含氢混合气体(75～80％H2)，随后通过深冷分离或变压吸附分离，氢气进行提纯，然而深冷分离和变压吸附分离技术均具有能耗高和装置投资大的缺点。另外，现有的金属钯管氢气纯化技术，由于应用强度的要求，金属钯管的厚度至少要100-200微米，这不仅消耗大量的贵金属钯，而且使得其透氢量很低，其装置投资极其昂贵、分离能耗很高，制氢成本和制氢规模无法满足未来规模化应用的需求。工业氢气中主要含有的杂质为甲烷、乙烷以及二氧化碳。如何有效去除工业氢气中的杂质是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种超纯氢纯化装置，可以有效去除氢气原料气中的甲烷、乙烷以及二氧化碳。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种超纯氢纯化装置，包括原料气供给系统、纯化系统以及产品气充装系统，所述原料气供给系统包括设于同一集装格中的若干储气瓶，所述产品气充装系统包括若干充气瓶，所述储气瓶的压力高于所述充气瓶的压力，且所述储气瓶的数量多于所述充气瓶的数量，所述纯化系统包括活性炭过滤单元和碱性洗涤单元，所述活性炭过滤单元包括一级或串联设置的至少两级过滤器，所述碱性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔，其中，第一级过滤器的入口与所述若干储气瓶连通，其余过滤器的入口与其前一级过滤器的出口连通，第一级第一洗涤塔的入口与最后一级过滤器的出口连通，其余第一洗涤塔的入口与其前一级第一洗涤塔的出口连通，最后一级第一洗涤塔的出口与所述若干充气瓶连通。
上述技术方案中，所述活性炭过滤单元包括两级过滤器。
上述技术方案中，所述碱性洗涤单元包括三级第一洗涤塔。
上述技术方案中，所述容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔为容置有氨水的第一洗涤塔或容置有氢氧化钠的第一洗涤塔或容置有氢氧化钙的第一洗涤塔。
上述技术方案中，所述第一洗涤塔为立式，其入口位于其轴向中部，其出口位于其轴向顶部。
上述技术方案中，所述纯化系统还包括中性洗涤单元，所述中性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级第二洗涤塔，第一级第二洗涤塔的入口与最后一级第一洗涤塔的出口连通，其余第二洗涤塔的入口与其前一级第二洗涤塔的出口连通，最后一级第二洗涤塔的出口与所述若干充气瓶连通。
上述技术方案中，所述中性洗涤单元包括一级所述第二洗涤塔。
上述技术方案中，所述第二洗涤塔为立式，其入口位于其轴向中部，其出口位于其轴向顶部。
上述技术方案中，所述活性炭过滤单元与所述碱性洗涤单元之间还设有缓冲罐。
上述技术方案中，相邻的所述第一洗涤塔之间还设有增压机。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
（1）本实用新型公开的超纯氢纯化装置，通过设置活性炭过滤单元，可以脱除氢气原料气中的甲烷、乙烷，通过设置碱性洗涤单元，可以洗去氢气原料气中的二氧化碳，若干储气瓶设于同一集装格中，有利于统一搬运，储气瓶的压力高于充气瓶的压力，可以直接充装；
（2）本实用新型公开的超纯氢纯化装置，通过中性洗涤单元，可以洗去氢气原料气中的碱性洗涤液；
（3）本实用新型公开的超纯氢纯化装置，通过设置缓冲罐，使氢气原料气的压力保持稳定；
（4）本实用新型公开的超纯氢纯化装置，通过设置增压机，提高氢气原料气的压力，以有利于后续的洗涤脱附及充装。
附图说明
图1是本实用新型公开的超纯氢纯化装置的结构示意图；
图2是本实用新型公开的纯化系统的结构示意图。
其中：10、原料气供给系统；11、储气瓶；12、集装格；20、纯化系统；21、过滤器；22、第一洗涤塔；23、第二洗涤塔；30、产品气充装系统；31、充气瓶。
具体实施方式
结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
参见图1和图2，如其中的图例所示，一种超纯氢纯化装置，包括原料气供给系统10、纯化系统20以及产品气充装系统30，原料气供给系统10包括设于同一集装格12中的若干储气瓶11，产品气充装系统30包括若干充气瓶31，纯化系统20包括活性炭过滤单元和碱性洗涤单元，上述活性炭过滤单元包括一级或串联设置的至少两级过滤器21，上述碱性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔22，其中，第一级过滤器21的入口与若干储气瓶11连通，其余过滤器21的入口与其前一级过滤器21的出口连通，第一级第一洗涤塔22的入口与最后一级过滤器22的出口连通，其余第一洗涤塔22的入口与其前一级第一洗涤塔22的出口连通，最后一级第一洗涤塔22的出口与若干充气瓶31连通。
本实施例中优选的实施方式，上述活性炭过滤单元包括两级过滤器21。
本实施例中优选的实施方式，上述碱性洗涤单元包括三级第一洗涤塔22。
本实施例中优选的实施方式，上述容置有碱性洗涤液的第一洗涤塔22为容置有氨水的第一洗涤塔或容置有氢氧化钠的第一洗涤塔或容置有氢氧化钙的第一洗涤塔。
本实施例中优选的实施方式，第一洗涤塔22为立式，其入口位于其轴向中部，其出口位于其轴向顶部。
本实施例中优选的实施方式，纯化系统20还包括中性洗涤单元，上述中性洗涤单元包括一级或串联设置的至少两级第二洗涤塔23，第一级第二洗涤塔23的入口与最后一级第一洗涤塔23的出口连通，其余第二洗涤塔23的入口与其前一级第二洗涤塔23的出口连通，最后一级第二洗涤塔23的出口与若干充气瓶31连通。
本实施例中优选的实施方式，上述中性洗涤单元包括一级第二洗涤塔23。
本实施例中优选的实施方式，第二洗涤塔23为立式，其入口位于其轴向中部，其出口位于其轴向顶部。
本实施例中优选的实施方式，上述活性炭过滤单元与上述碱性洗涤单元之间还设有缓冲罐24。
本实施例中优选的实施方式，相邻的第一洗涤塔22之间还设有增压机25。
本实施例中优选的实施方式，若充气瓶31设于同一集装格中。
本实施例中优选的实施方式，储气瓶11的压力高于充气瓶31的压力，且储气瓶11的数量多于充气瓶31的数量。
本实施例中优选的实施方式，纯化系统20设置为两个。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920309616.5
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209685303U
授权时间:20191126
主分类号:C01B3/50
专利分类号:C01B3/50;C01B3/52;C01B3/56
范畴分类:申请人:苏州金宏气体股份有限公司
第一申请人:苏州金宏气体股份有限公司
申请人地址:215152 江苏省苏州市相城区黄埭镇潘阳工业园安民路6号
发明人:金向华;孙猛
第一发明人:金向华
当前权利人:苏州金宏气体股份有限公司
代理人:陆金星;姚惠菱
代理机构:32251
代理机构编号:苏州翔远专利代理事务所(普通合伙) 32251
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：活性炭过滤器论文;