The invention discloses an ultra pure hydrogen production system and process, which belongs to the field of gas purification technology. In the low temperature environment of high pressure and liquid nitrogen, the system uses cyclic adsorption technology to produce super pure hydrogen. By installing a detector, when the purity of hydrogen is qualified, the filling operation is carried out. If the hydrogen purity is qualified, it will enter the adsorption cycle, which ensures the quality of the finished hydrogen, saves the manpower and electricity, and reduces the waste of the refrigerant. It has the characteristics of safety and efficiency. The system has an adsorbent purification system, which can activate the adsorbents on-line by heating. It is safe and effective, and the energy consumption is low. As long as there are ordinary gas production places, the production of super pure hydrogen can be realized, and the sudden condition of the charging process can be stopped at any time, and the sudden situation such as power stop does not affect the quality of the super pure hydrogen. Strong applicability.
【技术实现步骤摘要】
一种超纯氢气生产系统及工艺
本专利技术属于气体纯化
,具体是一种超纯氢气生产系统,及利用该系统生产超纯氢气的工艺。
技术介绍
目前,国内超纯氢气都来源于进口,国内能生产6N氢气的厂家不多,而氢气作为清洁能源,以后的发展不言而喻,特别是作为电子清洁用气的高超纯氢气,其发展更是不可估量。高压低温氢气纯化在氢液化生产中的应用(王少臣,兰州物理研究所)提供了一种采用高压低温方式纯化氢气的方法,其采用硅胶冷却床进行氢气中杂质的吸附去除,但该方法的吸附方式属于化学吸附,容易产生其它杂质,从而影响氢气的最终纯度;且该纯化系统结构复杂,纯化过程中需要多个换热器配合作用,能耗较高,成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述已有技术存在的问题,提供一种结构简单,成本低廉,成品超纯氢气质量高的超纯氢气生产系统。本专利技术的另一目的是,提供一种利用上述系统生产超纯氢气的工艺。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种超纯氢气生产系统,包括原料氢气储罐和纯化器,原料氢气储罐经由原料氢气双向截止阀与隔膜压缩机进口连接,原料氢气储罐与原料氢气双向截止阀之间的管道上连接真空泵;纯化器包括内胆和外部夹层,其中,内胆上设有原料氢气进口和超纯氢气出口,内胆内部分层充装吸附剂,内胆中部设有吸附剂活化管道,该吸附剂活化管道内充装有导热油,且通过加热探头与温度控制器相连接,温度控制器分别通过液氮低位探头和液氮高位探头与纯化器的外部夹层相连通;外部夹层包括液氮入口和液氮出口,液氮入口与液氮储罐相连通;隔膜压缩机出口与原料氢气进口相连通,超纯氢气出口通过超纯氢气管道连接充装面板,该充装面 ...
【技术保护点】
1.一种超纯氢气生产系统,包括原料氢气储罐(1)和纯化器(7),其特征在于,所述原料氢气储罐(1)经由原料氢气双向截止阀(2)与隔膜压缩机(6)进口连接,原料氢气储罐(1)与原料氢气双向截止阀(2)之间的管道上连接真空泵(3);纯化器(7)包括内胆(7‑2)和外部夹层(7‑1),其中,内胆(7‑2)上设有原料氢气进口(7‑5)和超纯氢气出口(7‑6),内胆(7‑2)内部分层充装吸附剂,内胆(7‑2)中部设有吸附剂活化管道(8),该吸附剂活化管道(8)内充装有导热油,且通过加热探头(9)与温度控制器(12)相连接,温度控制器(12)分别通过液氮低位探头(11)和液氮高位探头(10)与纯化器(7)的外部夹层(7‑1)相连通;外部夹层(7‑1)包括液氮入口(7‑3)和液氮出口(7‑4),液氮入口(7‑3)与液氮储罐(5)相连通;隔膜压缩机(6)出口与原料氢气进口(7‑5)相连通,超纯氢气出口(7‑6)通过超纯氢气管道(14)连接充装面板(15),该充装面板(15)第一支路经由第一截止阀(16)连接检测器(19),第二支路经由第二截止阀(17)连接成品氢气钢瓶(20),第三支路经由第三截止阀( ...
【技术特征摘要】
1.一种超纯氢气生产系统,包括原料氢气储罐(1)和纯化器(7),其特征在于,所述原料氢气储罐(1)经由原料氢气双向截止阀(2)与隔膜压缩机(6)进口连接,原料氢气储罐(1)与原料氢气双向截止阀(2)之间的管道上连接真空泵(3);纯化器(7)包括内胆(7-2)和外部夹层(7-1),其中,内胆(7-2)上设有原料氢气进口(7-5)和超纯氢气出口(7-6),内胆(7-2)内部分层充装吸附剂,内胆(7-2)中部设有吸附剂活化管道(8),该吸附剂活化管道(8)内充装有导热油,且通过加热探头(9)与温度控制器(12)相连接,温度控制器(12)分别通过液氮低位探头(11)和液氮高位探头(10)与纯化器(7)的外部夹层(7-1)相连通;外部夹层(7-1)包括液氮入口(7-3)和液氮出口(7-4),液氮入口(7-3)与液氮储罐(5)相连通;隔膜压缩机(6)出口与原料氢气进口(7-5)相连通,超纯氢气出口(7-6)通过超纯氢气管道(14)连接充装面板(15),该充装面板(15)第一支路经由第一截止阀(16)连接检测器(19),第二支路经由第二截止阀(17)连接成品氢气钢瓶(20),第三支路经由第三截止阀(18)通过氢气循环管道(13)与原料氢气双向截止阀(2)后的原料氢气管道(4)相连通。2.如权利要求1所述的一种超纯氢气生产系统,其特征在于,所述吸附剂采用不锈钢金属网(21)分层充装,该不锈钢金属网(21)网格大小为0.5×0.5-0.8×0.8mm。3.一种利用如权利要求1或2所述的系统生产超纯氢气的工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤:步骤一,打开液氮储罐(5),液氮从液氮入口(7-3)进入纯化器(7)的外部夹层(7-1),当温度控制器(12)显示液氮高位探头(10)和液氮低位探头(11)的温度均低于-160℃时关闭液氮储罐(5);步骤二,启动真空泵(3),对生产系统管道抽真空;步骤三,保持第一...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘金伟,张会军,白婷,
申请(专利权)人:兰州弘昌特种气体有限公司,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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