一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器技术方案

本发明专利技术公开了一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，上四通接头的第一接口与上第一弯头、第一无缝钢管、下第一弯头、下四通接头的第一接口构成第一通道，上四通接头的下接口与第二无缝钢管、下四通接头的上接口构成第二通道，上四通接头的第二接口与上第二弯头、第三无缝钢管、下第二弯头、下四通接头的第二接口构成第三通道；上四通接头的上接口处设置有第一过滤装置和带出气口的上盖板；下四通接头的下接口处设置有第二过滤装置和带进气口的卸料门；脱硫剂充满于第一、第二、第三通道和上、下四通接头的内腔中；在第二通道中由上至下间隔设置有至少一块带缺口的挡板。上述结构占用空间小、安全性能高、脱硫剂更换方便且脱硫效率高。

A desulfurizer for natural gas reforming hydrogen production system

【技术实现步骤摘要】
一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器
本专利技术涉及天然气重整制氢
，尤其涉及一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器。
技术介绍
在利用天然气重整制氢的工艺中，天然气中含硫化物会造成镍基转化催化剂中毒，造成催化剂失活。99%的工业甲烷不含硫化物，但价格昂贵，不适合作为天然气重整制氢的原料气。一般的家用燃气价格便宜，但其中均含有硫化物，主要包括硫化氢（H2S）、二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）等，不仅会造成催化剂中毒，还会腐蚀设备，较大程度的影响天然气重整制氢系统的使用寿命。在目前的天然气重整制氢的工艺中，通常采用常压氧化铁法脱硫，利用简易的直筒体填充氧化铁脱硫剂结构的天然气脱硫器进行脱硫。但上述天然气脱硫器存在以下几个主要弊端:1、该结构简易，脱硫效率不高，且需要将天然气脱硫器拆下后才能进行脱硫剂的更换，脱硫剂更换十分不方便；2、该结构外形尺寸过大，占用空间较多，增加了天然气重整制氢系统中整个燃料电池模块的尺寸，导致使用该燃料电池模块时将占用更大的用户室内空间；3、长期使用时，天然气脱硫器会自发热，而温度越高、脱硫剂吸附效果越差，此外也可能会影响天然气重整制氢系统内其他部件的安全使用性能和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所需解决的技术问题是：提供一种占用空间小、安全性能高、脱硫剂更换方便且脱硫效率高的天然气重整制氢系统的天然气脱硫器。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：所述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，包括：十字形状的上四通接头、十字形状的下四通接头、第一无缝钢管、第二无缝钢管、第三无缝钢管、上第一弯头、上第二弯头、下第一弯头和下第二弯头；上四通接头的第一接口依次与上第一弯头、第一无缝钢管、下第一弯头、下四通接头的第一接口密封连接构成供天然气通过的第一通道，上四通接头的下接口依次与第二无缝钢管、下四通接头的上接口密封连接构成供天然气通过的第二通道，上四通接头的第二接口依次与上第二弯头、第三无缝钢管、下第二弯头、下四通接头的第二接口密封连接构成供天然气通过的第三通道；上四通接头的上接口为脱硫剂进料口，在脱硫剂进料口中设置有第一过滤装置，上盖板密封封盖于脱硫剂进料口处，在上盖板上开设有出气口；下四通接头的下接口为脱硫剂卸料口，在脱硫剂卸料口中设置有第二过滤装置，卸料门密封封盖于脱硫剂卸料口处，在卸料门上开设有进气口；脱硫剂填充充满于第一通道、第二通道、第三通道、上四通接头和下四通接头的内腔中；在第二通道中由上至下间隔设置有至少一块挡板，各挡板将第二通道由上至下分隔成若干独立空腔，在各挡板上还开设有供天然气从进气口、经第二通道向出气口流通的缺口。进一步地，前述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其中，所述的第一过滤装置和第二过滤装置均为初效过滤棉；所述的脱硫剂为氧化铁脱硫剂。进一步地，前述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其中，在上盖板上设置有监测出气口压力的压力表，当压力表压力达到设定值时则需要更换脱硫剂。进一步地，前述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其中，在第一通道上设置有监测第一通道内腔温度的第一温度监测装置，在第二通道上设置有监测第二通道内腔温度的第二温度监测装置，在第三通道上设置有监测第三通道内腔温度的第三温度监测装置。第一温度监测装置、第二温度监测装置和第三温度监测装置均可以采用带显示仪表的热电偶结构。第一温度监测装置、第二温度监测装置和第三温度监测装置能很好地监测天然气脱硫器内的温度变化，便于操作者更直观的了解天然气脱硫器内温度，当天然气脱硫器内的温度超过设定值时需要对天然气脱硫器进行降温处理。进一步地，前述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其中，设置于第二通道中的挡板的结构可以多种形式，下述列举四种结构的挡板，但挡板的结构不局限于下述四种结构：第一种结构：所述的挡板为扇形板，扇形板的两条直边与第二通道内侧壁之间间隙构成挡板的缺口。第二种结构：所述的挡板为扇形孔板，扇形孔板的两条直边与第二通道内侧壁之间空隙构成挡板的缺口。第三种结构：所述的挡板为圆形板，所述的缺口为在圆形板上开设的扇形孔。第四种结构：所述的挡板为圆形孔板，所述的缺口为在圆形上开设的扇形孔。进一步地，前述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其中，相邻挡板上的缺口上下错开，通过挡板数量、挡板结构以及缺口位置的配合，既能适当增加第二通道的阻力，使天然气经过第一通道、第二通道和第三通道的阻力基本相同，从而使天然气能更均匀分流，使进入第一通道、第二通道和第三通道中的天然气与氧化铁脱硫剂接触时间基本相同；又能使延长天然气与脱硫剂接触时间，提高脱硫效率。进一步地，前述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其中，在第一无缝钢管、第二无缝钢管、第三无缝钢管、上第一弯头、上第二弯头、下第一弯头和下第二弯头中的至少一个部件上设置有至少一个防震绝缘卡箍。天然气脱硫器能通过防震绝缘卡箍上的螺栓螺母结构固定在包装架上。本专利技术的有益效果是：①天然气脱硫器的结构简单、使用方便、占用空间小且制造成本低；②采用三通道设计，通过上第一弯头、上第二弯头、下第一弯头、下第二弯头、十字形状的上四通接头、十字形状的下四通接头和若干挡板配合设置，增加了第一通道、第二通道和第三通道中的天然气的流通阻力，不仅使第一通道、第二通道和第三通道中的流通阻力基本相同，还大大延长天然气与脱硫剂的接触时间，从而提高天然气脱硫器的整体脱硫效率；③在脱硫剂卸料口和脱硫剂进料口处分别设置初效过滤棉，既能有效去除天然气中的粉尘及油污等颗粒状杂质，也能避免脱硫剂被天然气从出气口带出至天然气重整制氢系统中，从而保证天然气脱硫器后续部件的正常工作；④脱硫剂更换时，只需将卸料门打开即能移除天然气脱硫器内全部脱硫剂，而无需将天然气脱硫器从天然气重整制氢系统中拆除，脱硫剂更换十分方便。附图说明图1是本专利技术所述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器的结构示意图。图2是图1部分结构拆分的结构示意图。图3是图1中A-A剖视方向防震绝缘卡箍位于第一通道上的结构示意图。图4是图1上部的结构示意图。图5是图1下部的结构示意图。图6是图1中B-B剖视方向挡板的结构示意图。图7是第二种挡板的结构示意图。图8是第三种挡板的结构示意图。图9是第四种挡板的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及优选实施例对本专利技术所述的技术方案作进一步详细的说明。如图1和图2所示，本实施例所述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，包括：十字形状的上四通接头1、十字形状的下四通接头2、第一无缝钢管25、第二无缝钢管26、第三无缝钢管27、上第一弯头21、上第二弯头22、下第一弯头23和下第二弯头24。上四通接头1的第一接口11依次与上第一弯头21、第一无缝钢25管、下第一弯头23、下四通接头2的第一接口21密封连接构成供天然气通过的第一通道61，上四通接头1的下接口14依次与第二无缝钢管26、下四通接头2的上接口23密封连接构成供天然气通过的第二通道62，上四通接头1的第二接口12依次与上第二弯头22、第三无缝钢管27、下第二弯头24、下四通接头2的第二接口22密封连接构成供天然气通过的第三通道63。上四通接头1的第一接口1、上第一弯头21、第一无缝钢25管、下第一弯头23、下四通接头2的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其特征在于：包括：十字形状的上四通接头、十字形状的下四通接头、第一无缝钢管、第二无缝钢管、第三无缝钢管、上第一弯头、上第二弯头、下第一弯头和下第二弯头；上四通接头的第一接口依次与上第一弯头、第一无缝钢管、下第一弯头、下四通接头的第一接口密封连接构成供天然气通过的第一通道，上四通接头的下接口依次与第二无缝钢管、下四通接头的上接口密封连接构成供天然气通过的第二通道，上四通接头的第二接口依次与上第二弯头、第三无缝钢管、下第二弯头、下四通接头的第二接口密封连接构成供天然气通过的第三通道；上四通接头的上接口为脱硫剂进料口，在脱硫剂进料口中设置有第一过滤装置，上盖板密封封盖于脱硫剂进料口处，在上盖板上开设有出气口；下四通接头的下接口为脱硫剂卸料口，在脱硫剂卸料口中设置有第二过滤装置，卸料门密封封盖于脱硫剂卸料口处，在卸料门上开设有进气口；脱硫剂填充充满于第一通道、第二通道、第三通道、上四通接头和下四通接头的内腔中；在第二通道中由上至下间隔设置有至少一块挡板，各挡板将第二通道由上至下分隔成若干独立空腔，在各挡板上还开设有供天然气从进气口、经第二通道向出气口流通的缺口。...

【技术特征摘要】
1.一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其特征在于：包括：十字形状的上四通接头、十字形状的下四通接头、第一无缝钢管、第二无缝钢管、第三无缝钢管、上第一弯头、上第二弯头、下第一弯头和下第二弯头；上四通接头的第一接口依次与上第一弯头、第一无缝钢管、下第一弯头、下四通接头的第一接口密封连接构成供天然气通过的第一通道，上四通接头的下接口依次与第二无缝钢管、下四通接头的上接口密封连接构成供天然气通过的第二通道，上四通接头的第二接口依次与上第二弯头、第三无缝钢管、下第二弯头、下四通接头的第二接口密封连接构成供天然气通过的第三通道；上四通接头的上接口为脱硫剂进料口，在脱硫剂进料口中设置有第一过滤装置，上盖板密封封盖于脱硫剂进料口处，在上盖板上开设有出气口；下四通接头的下接口为脱硫剂卸料口，在脱硫剂卸料口中设置有第二过滤装置，卸料门密封封盖于脱硫剂卸料口处，在卸料门上开设有进气口；脱硫剂填充充满于第一通道、第二通道、第三通道、上四通接头和下四通接头的内腔中；在第二通道中由上至下间隔设置有至少一块挡板，各挡板将第二通道由上至下分隔成若干独立空腔，在各挡板上还开设有供天然气从进气口、经第二通道向出气口流通的缺口。2.根据权利要求1所述的一种天然气重整制氢系统的天然气脱硫器，其特征在于：所述的第一过滤装置和第二过滤装置均为初效过滤棉；所述的脱硫剂为氧化铁脱硫剂。3.根据权利要求1所述的一种天然气重整制氢系统的天...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏红艳，丁桓展，王学圣，唐健，赵亚丽，严岩，倪中华，崔鸿，
申请(专利权)人：张家港氢云新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32