一种氢气吸附解吸装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及氢气净化技术领域，公开了一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。本实用新型专利技术的目的在于提供一种氢气吸附解吸装置，用于提纯甲醇重整反应生成的氢气。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气吸附解吸装置
本技术涉及氢气净化
，特别是涉及一种氢气吸附解吸装置。
技术介绍
氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加，传统制备氢气的方式主要是电解水制氢和矿物燃料制氢，电解水制氢不仅能耗大，而且成本高，利用矿物燃料制氢需要外界提供很高的反应热，大量损失化学能，甲醇水蒸气重整制氢以其反应温度低、原料来源广、能耗低和便于运输等优势，在制氢技工业中得到了广泛运用。在甲醇重整制氢的过程中，甲醇与水反应后，生成的转化气的主要成分为氢气、一氧化碳、二氧化碳及水蒸气，在氢气收集之前需要除去一氧化碳、二氧化碳及水蒸气等杂质，提纯氢气。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种氢气吸附解吸装置，用于提纯甲醇重整反应生成的氢气。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。在上述的氢气吸附解吸装置中，甲醇与水反应后生成的转化气经冷凝除水后从原料气管进入吸附剂模块，由吸附剂模块吸附其中一氧化碳、二氧化碳以及冷凝后剩余的水分，然后通过连接管进入吸氢模块，氢分子在钯膜表面进行吸附解离，形成有部分共价键的钯杂化物，进入钯膜内部后，氢原子扩散通过钯膜，并在钯膜的另一侧重新结合为氢分子，从而完成对氢气的选择性吸附和解吸，提纯后的氢气通过氢气收集管进行收集，未被吸附的废气通过废气管排出。进一步的，所述吸附剂模块包括吸附盒，吸附盒的两端分别连接有进气管和出气管，进气管上安装有第一电磁阀，出气管上安装有第二电磁阀，其作用在于：便于对吸附盒进行更换。进一步的，所述吸附盒内填充的吸附剂为硅胶类吸附剂或活性炭类吸附剂，其作用在于：用于吸收氢气中含有的大部分杂质。进一步的，所述钯膜基板采用多孔陶瓷或多孔不锈钢制作，其作用在于：便于从钯膜上解吸出来的氢气通过以便收集。进一步的，所述吸附剂模块的数量为不少于两个，其作用在于：使更换吸附盒的过程中氢气吸附解吸装置能够继续工作。结合以上技术方案，与现有技术相比，本技术所提供的一种氢气吸附解吸装置，其有益效果是：能够将甲醇与水反应后生成的转化气经冷凝后残余的水分、一氧化碳和二氧化碳等杂质通过吸附剂吸附，并通过钯膜的选择性吸附渗透获得纯度较高的氢气，对需要经常更换的吸附盒能够灵活地进行更换而不需要使整个装置停止工作，保证了氢气提纯动作的连续性。附图说明图1为本技术所述的一种氢气吸附解吸装置的结构示意图。其中，1-原料气管，2-吸附剂模块，21-吸附盒，22-进气管，23-第一电磁阀，24-出气管，25-第二电磁阀，3-吸氢模块，31-钯膜基板，32-钯膜，33-废气腔，34-氢气腔，4-氢气收集管，5-第一气泵，6-废气管，7-第二气泵，8-连接管。具体实施方式为详细说明本技术的技术特征和所实现的目的和效果，以下结合附图做进一步的描述:如图1所示，一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管1，原料气管1连接到吸附剂模块2，吸附剂模块2通过连接管8连接到吸氢模块3，所述吸氢模块3内部设有钯膜基板31，钯膜基板31采用多孔材料制作，钯膜基板31上覆有钯膜32，钯膜基板31和钯膜32将吸氢模块3内部分割为废气腔33和氢气腔34，所述废气腔33连接有废气管6，废气管6上安装有第二气泵7，氢气腔34连接有氢气收集管4，氢气收集管4上安装有第一气泵5。优选的，所述吸附剂模块2包括吸附盒21，吸附盒21的两端分别连接有进气管22和出气管24，进气管22上安装有第一电磁阀23，出气管24上安装有第二电磁阀25。优选的，所述吸附盒21内填充的吸附剂为硅胶类吸附剂或活性炭类吸附剂。优选的，所述钯膜基板31采用多孔陶瓷或多孔不锈钢制作。优选的，所述吸附剂模块2的数量为不少于两个。本技术所提供的一种氢气吸附解吸装置，其具体实施步骤如下：甲醇和水在催化剂作用下完成重整反应后生成的转化气经冷凝器降温除水后从原料气管1进入吸附剂模块2，吸附盒21内的吸附剂对转化气中所含的一氧化碳、二氧化碳以及未除干净的水分进行吸附，经过吸附盒21吸附后的气体从连接管8进入吸氢模块3，氢气分子在钯膜32表面进行吸附解离，形成有部分共价键的钯杂化物，然后在钯膜32内部以氢原子的形式扩散通过钯膜32，在钯膜32的另一侧，氢原子结合为氢分子，并通过钯膜基板31上的微孔进入氢气腔34，在钯膜32的选择性吸附作用下，含有少量杂质气体的氢气被提纯为纯度较高的氢气，未通过钯膜32的杂质气体通过废气管6排出进行回收。当吸附剂使用一段时间后需要进行更换，此时只需要关闭需要更换的吸附盒21两端的第一电磁阀23和第二电磁阀25，然后更换吸附盒21，另一个吸附剂模块2可以继续工作，保证了氢气提纯过程的连续性，提升了工作效率。由以上实施步骤可知，本技术所提供的一种氢气吸附解吸装置，能够对甲醇重整生成的氢气进行有效提纯，可以灵活更换吸附盒保证氢气提纯过程的连续性，其结构简单，易操作维护。本技术并不限于上述实施方式，凡采用与本技术相似结构及其方法来实现本技术目的的实施方式均在本技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。


2.根据权利要求1所述的一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：所述吸附剂模块包括吸附盒，吸附盒的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，
申请(专利权)人：赣州联悦气体有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36