吸附柱及氢氮分离系统技术方案

本发明专利技术公开一种吸附柱，包括壳体，还包括：膜组件，设置于所述壳体内部，且其包括若干沿所述壳体的轴向间隔设置的膜分离单元；所述膜分离单元包括依次连通的引导段和膜分离段；吸附剂层，填充于相邻膜分离单元之间和膜分离单元与壳体内壁之间。本发明专利技术还公开了使用该吸附柱作的氢氮分离系统。本发明专利技术公开的吸附柱，将膜分离技术和变压吸附技术一体化，其系统结构紧凑，占地面积小，避免在两种方法连用时因为管道过多引起的气体损耗，成本低廉适合中小规模的气体制备工艺的后续气体提纯，同时兼顾最终得到的气体的收率和纯度，结构灵活，方便拆卸，泛用性强。本发明专利技术提供的氢氮分离系统，结构简单，耗能低，适用于氨气制氢的后续氢气提纯。

Adsorption column and hydrogen nitrogen separation system

【技术实现步骤摘要】
吸附柱及氢氮分离系统
本专利技术涉及氢气制备
，具体涉及一种吸附柱及氢氮分离系统。
技术介绍
随着环保法规日趋严格，清洁氢能的生产和应用引起关注，氨分解制氢是其中重要途径之一。氨分解的产物为氢氮混合气，如何对其进行氢氮分离或提纯氢气，以满足各种设备对氢纯度的要求(例如ISO14687-2:2012规定车用燃料电池需要99.97％纯度的氢)，是氨制氢过程中的一个重要环节。目前常用的气体分离技术有深冷法、变压吸附法(PSA)、膜分离法。其中深冷法主要用于大规模的气体分离，且压缩与冷却的能耗较高；变压吸附法经过几十年的发展，技术已较为成熟，选择合适的吸附剂层可使产物气纯度达99.99％以上，大型的PSA装置通过多次压力均衡可以实现90％的收率，但中小型PSA装置由于压力水平较低，只能实现较低收率(60％-70％)；膜分离技术的分离能力主要取决于膜对不同气体的渗透性与选择性，对氢具有良好渗透性和选择性的钯膜由于价格昂贵，较难推广使用，而非金属膜由于对氢氮气的选择性较低，无法获得高纯度的产物气。中国专利文献CN109970029A公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附柱，包括壳体，其特征在于，还包括：/n膜组件，设置于所述壳体内部，且其包括若干沿所述壳体的轴向间隔设置的膜分离单元；所述膜分离单元包括依次连通的引导段和膜分离段；/n吸附剂层，填充于相邻膜分离单元之间和膜分离单元与壳体内壁之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种吸附柱，包括壳体，其特征在于，还包括：
膜组件，设置于所述壳体内部，且其包括若干沿所述壳体的轴向间隔设置的膜分离单元；所述膜分离单元包括依次连通的引导段和膜分离段；
吸附剂层，填充于相邻膜分离单元之间和膜分离单元与壳体内壁之间。


2.根据权利要求1所述的吸附柱，其特征在于，所述引导段为引导管，所述膜分离段为中空膜纤维，所述中空膜纤维的一端与所述引导管连通。


3.根据权利要求2所述的吸附柱，其特征在于，所述膜纤维的氢气渗透率为10-100barrer，氢氮选择性为5-100。


4.根据权利要求3所述的吸附柱，其特征在于，所述壳体靠近所述引导段的端部设置进气口，所述进气口与引导段连通；
所述壳体靠近所述膜分离段的端部设置用于将来自膜分离段的废气外排的废气出口，所述废气出口与膜分离段连通。


5.根据权利要求4所述的吸附柱，其特征在于，还包括用于气体进入壳体内的第一开口和用于壳体内废气外排的第二开口，均设置于所述壳体的同一端部；
还包括用于收集提纯后气体的第三开口及用于壳体内部吹扫及压力调整的第四开口，均设置于所述壳体的另一端部。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：林立，罗宇，江莉龙，陈崇启，蔡国辉，
申请(专利权)人：福州大学化肥催化剂国家工程研究中心，
类型：发明
国别省市：福建;35