一种带正–仲氢转化的氢液化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带正–仲氢转化的氢液化系统，由七个串联设置的氢液化冷箱构成，每个氢液化冷箱的结构包括：由内壳体和外壳体构成的壳体，在壳体中设置有用于输送氢液化制冷剂的呈螺旋状盘旋的换热管、用于输送氢气/液氢的第一输氢管道和第二输氢管道、以及用于将正仲氢转化催化剂填满或泄出于内壳体中的催化剂进料管和催化剂出料管，在第一输氢管道和第二输氢管道中分别设置有管道过滤嘴；排列于第一个的氢液化冷箱中的氢液化制冷剂为液化丙烷，排列于第二个至第七个的氢液化冷箱中的氢液化制冷剂均为液氮。该系统能在氢液化的同时完成氢气/液氢正‑仲态的转化、并确保氢液化的同时仲氢占比超过95%。

【技术实现步骤摘要】
一种带正–仲氢转化的氢液化系统
本专利技术涉及氢液化技术，尤其涉及一种带正–仲氢转化的氢液化系统。
技术介绍
通常情况下氢是正氢和仲氢的混合物，正仲氢之间的平衡百分比与温度有关。室温下，氢气大约是由75%正氢和25%仲氢组成，随着温度的降低，具有高能量基态的正氢自发地向低能态的仲氢转化，从而使仲氢浓度不断升高：在77K时正氢含量为51%，仲氢含量为49%，20K时仲氢含量高达99.8%。当直接将室温下的氢气液化时，得到的液氢处于非平衡状态，正氢会自发地向仲氢转化，而这个过程是一个放热过程；由于正仲氢转化放出的热量大于液态氢的汽化潜热，因此不论液氢储罐绝热性能多好，都会存在液氢蒸发，有研究表明液氢储存的第一天就蒸发了总储量的18%以上，导致液氢储罐的内压力增加，使得液氢储运存在重大挑战。为了减少氢液化时的损失以及再液化的能耗，尽可能延长液氢无损储存的时间，必须在氢液化的同时完成氢气/液氢正-仲态的转化、并确保氢液化的同时仲氢占比超过95%。因而急需研发一种在氢液化的同时完成氢气/液氢正-仲态的转化、并确保氢液化的同时仲氢占比超过95%的设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带正–仲氢转化的氢液化系统，其特征在于：包括：七个顺序排列串联的氢液化冷箱；每个氢液化冷箱的结构包括：前后横卧放置的壳体，所述的壳体为由内壳体和外壳体构成的双层绝热回转壳体；在内壳体中设置有沿壳体轴线由前向后呈螺旋状盘旋的换热管，换热管的进口端密封穿过壳体前部的第一通孔后伸出外壳体外，换热管的出口端密封穿过壳体后部的第二通孔后伸出外壳体外，氢液化制冷剂从换热管的进口端进入换热管中，然后从换热管的出口端排出；第一输氢管道的出口端密封穿过壳体前部的第三通孔后伸入内壳体中，第二输氢管道的进口端密封穿过壳体后部的第四通孔后伸入内壳体中，在第一输氢管道和第二输氢管道中分别设置有管道过滤嘴；催化剂...

【技术特征摘要】
1.一种带正–仲氢转化的氢液化系统，其特征在于：包括：七个顺序排列串联的氢液化冷箱；每个氢液化冷箱的结构包括：前后横卧放置的壳体，所述的壳体为由内壳体和外壳体构成的双层绝热回转壳体；在内壳体中设置有沿壳体轴线由前向后呈螺旋状盘旋的换热管，换热管的进口端密封穿过壳体前部的第一通孔后伸出外壳体外，换热管的出口端密封穿过壳体后部的第二通孔后伸出外壳体外，氢液化制冷剂从换热管的进口端进入换热管中，然后从换热管的出口端排出；第一输氢管道的出口端密封穿过壳体前部的第三通孔后伸入内壳体中，第二输氢管道的进口端密封穿过壳体后部的第四通孔后伸入内壳体中，在第一输氢管道和第二输氢管道中分别设置有管道过滤嘴；催化剂进料管的出口端密封穿过壳体顶部的第五通孔后伸入内壳体中，催化剂出料管的进口端密封穿过壳体底部的第六通孔后伸入内壳体中，正仲氢转化催化剂通过催化剂进料管进入并充满于内壳体中；排列于后位的氢液化冷箱的第一输氢管道的进口端与排列于该氢液化冷箱相邻前位的氢液化冷箱的第二输氢管道的出口端密封连通；排列于第一位的氢液化冷箱中的氢液化制冷剂为液化丙烷，排列于第二位至第七位的氢液化冷箱中的氢液化制冷剂均为液氮。

【专利技术属性】
技术研发人员：苏红艳，谭万江，王朝，刘庆洋，马小红，任改红，陈晓晶，雷磊，王杰，俞伟，况开锋，
申请(专利权)人：江苏国富氢能技术装备股份有限公司，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