本发明专利技术涉及一种氢气纯化装置及其纯化方法，包括控制系统、脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸、若干过滤器、温度变送器和冷却系统；本发明专利技术的四缸变温吸附方式，一方面可以去除氢气中的氧含量，另一方面可以通过自动切换实现氢气出水，从而使氢气达到99.9999％的纯度，并且整个过程实现了尾气回收，真正实现了零排放。现了零排放。现了零排放。
【技术实现步骤摘要】
一种氢气纯化装置及其纯化方法
[0001]本专利技术涉新能源
，尤其涉及一种氢气纯化装置及其纯化方法。
技术介绍
[0002]目前对于氢气的提纯，大部分采用TSA两缸和PSA变压吸附技术，这两种方式都有一定的产品气体损耗，且成效率降低。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的不足从而提供一种氢气纯化装置及其纯化方法，解决了现有产品气体损耗，且成效率降低的问题。
[0004]本专利技术是采用如下技术方案来实现的：
[0005]一种氢气纯化装置，包括控制系统、脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸、若干过滤器、温度变送器和冷却系统；所述脱氧缸一端通过第一气动阀与原料进气口连接，另一端与第一过滤器连接；所述第一过滤器通过第二气动阀、第三气动阀和第四气动阀分别与第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器连接，所述第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器另一端分别与所述第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸连接；第五气动阀一端连接所述第二过滤器，另一端分别与第六气动阀和第七气动阀连接；所述第六气动阀和第七气动阀另一端分别与所述第三过滤器、第四过滤器连接；第八气动阀一端与所述第一脱水缸连接，另一端与第五过滤器、第十气动阀和第十二气动阀连接，所述第十气动阀和第十二气动阀另一端分别与所述第二脱水缸、第三脱水缸连接；第十一气动阀一端与所述第二脱水缸连接，另一端分别与第五过滤器、第九气动阀和第十三气动阀连接，所述第九气动阀和第十三气动阀另一端分别与所述第一脱水缸、第三脱水缸连接，所述第五过滤器与两位三通气阀连接，所述两位三通气阀连接一端与大气相通，另一端与用户端连接。
[0006]优选的：所述冷却系统包括若干冷凝罐、集水罐、进水管和出水管；所述第一冷凝罐设置于所述第一气动阀与所述脱氧缸之间，第二冷凝罐、第三冷凝罐、第四冷凝罐、第五冷凝罐分别与所述第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器；所述第一冷凝罐、第二冷凝罐、第三冷凝罐、第四冷凝罐、第五冷凝罐的一端分别与所述进水管连接，另一端分别与所述出水管连接；所述第一冷凝罐、第二冷凝罐、第三冷凝罐、第四冷凝罐、第五冷凝罐的底部分别通过水管与所述集水罐连接。
[0007]优选的：所述脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸的顶部和中部分别设置有所述温度变送器。
[0008]优选的：还包括保护系统，所述氮气罐、单向阀；所述氮气罐通过单向阀与所述脱氧缸连接。
[0009]优选的：还包括空气压缩机、手动球阀；所述空气压缩机通过所述手动球阀分别与所述脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸的顶部连接。
[0010]优选的：所述第一气动阀与所述第一冷却罐之间通过手动球阀连接有压力变送
器；所述第五过滤器和所述两位三通气阀之间设置有气体分析仪；所述两位三通气阀与用户端之间设置有流量调节阀和单向阀。
[0011]一种氢气纯化装置的纯化方法，包括以下步骤：
[0012]步骤一，所述氮气罐通过单向阀开关使氮气进入所述脱氧缸，所有气动阀打开，排空脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸内的杂质气体；
[0013]步骤二，所述氮气罐的所述单向阀关闭，氢气从原料进气口通过第一阀门后进入第一冷凝罐冷却后进入脱氧缸，脱氧后的氢气通过第一过滤器后进入第二冷凝罐；
[0014]步骤三，当第一脱水缸为主缸时，第二冷凝罐氢气通过第二气动阀进入第三冷凝罐后，通过第二过滤器进入第一脱水缸，经过第一脱水缸脱水后的氢气通过第八气动阀，其中三分之二的氢气到达第五过滤器进气口，另外三分之一氢气通过第十气动阀进入第二脱水缸，脱水后的氢气通过第三过滤器进入第四冷凝罐，通过第六气动阀和第七气动阀进入第五冷凝罐，然后通过第四过滤器进入第三脱水缸，脱水后的氢气通过第十三气动阀到达第五过滤器进气口；
[0015]当第二脱水缸为主缸时，第二冷凝罐氢气通过第三气动阀进入第四冷凝罐后，通过第三过滤器进入第二脱水缸，经过第二脱水缸脱水后的氢气通过第十气动阀，其中三分之二的氢气到达第五过滤器进气口，另外三分之一氢气通过第十二气动阀进入第三脱水缸，脱水后的氢气通过第四过滤器进入第五冷凝罐，通过第五气动阀和第七气动阀进入第三冷凝罐，然后通过第二过滤器进入第一脱水缸，脱水后的氢气通过第九气动阀到达第五过滤器进气口；
[0016]当第三脱水缸为主缸时，第二冷凝罐氢气通过第四气动阀进入第五冷凝罐后，通过第四过滤器进入第三脱水缸，经过第二脱水缸脱水后的氢气通过第十二气动阀，其中三分之二的氢气到达第五过滤器进气口，另外三分之一氢气通过第八气动阀进入第一脱水缸，脱水后的氢气通过第二过滤器进入第三冷凝罐，通过第五气动阀和第六气动阀进入第四冷凝罐，然后通过第三过滤器进入第二脱水缸，脱水后的氢气通过第十一气动阀到达第五过滤器进气口；
[0017]第四步，氢气通过第五过滤器，通过气体分析仪器和压力变送器检测气体纯度以及压力，随后通过两位三通气阀与客户端以及大气连接。
[0018]优选的：冷凝水通过进水管进入冷凝罐，后通过出水管流出，冷凝罐对氢气冷凝后的水通过冷凝罐底部排出。
[0019]优选的：脱氧缸工作温度为80
‑
100摄氏度，主缸工作温度为180
‑
200摄氏度。
[0020]优选的：工作阶段一直加热脱氧缸，而主缸需要在每个周期的前6个小时进行加热，后4个小时降温等待，等温度降下来后准备进行主缸之间的切换。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022]本专利技术的四缸变温吸附方式，一方面可以去除氢气中的氧含量，另一方面可以通过自动切换实现氢气出水，从而使氢气达到99.9999％的纯度，并且整个过程实现了尾气回收，真正实现了零排放。
附图说明
[0023]下面结合附图对实用专利技术作进一步的说明：
[0024]图1为本专利技术氢气纯化装置结构示意图。
[0025]附图标记说明
[0026]1、脱氧缸；201、第一脱水缸；202、第二脱水缸；203、第三脱水缸；301、第一冷凝罐；302、第二冷凝罐；303、第三冷凝罐；304、第四冷凝罐；305、第五冷凝罐；401、第一过滤器；402、第二过滤器；403、第三过滤器；404、第四过滤器；405、第五过滤器；501、第一气动阀；502、第二气动阀；503、第三气动阀；504、第四气动阀；505、第五气动阀；506、第六气动阀；507、第七气动阀；508、第八气动阀；509、第九气动阀；510、第十气动阀；511、第十一气动阀；512、第十二气动阀；513、第十三气动阀；6、温度变送器；7、手动球阀；8、压力变送器；9、单向阀；10、流量调节阀；11、气体分析仪；12、进水管；13、出水管；14、集水罐。
具体实施方式
[0027]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢气纯化装置，其特征在于：包括控制系统、脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸、若干过滤器、温度变送器和冷却系统；所述脱氧缸一端通过第一气动阀与原料进气口连接，另一端与第一过滤器连接；所述第一过滤器通过第二气动阀、第三气动阀和第四气动阀分别与第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器连接，所述第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器另一端分别与所述第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸连接；第五气动阀一端连接所述第二过滤器，另一端分别与第六气动阀和第七气动阀连接；所述第六气动阀和第七气动阀另一端分别与所述第三过滤器、第四过滤器连接；第八气动阀一端与所述第一脱水缸连接，另一端与第五过滤器、第十气动阀和第十二气动阀连接，所述第十气动阀和第十二气动阀另一端分别与所述第二脱水缸、第三脱水缸连接；第十一气动阀一端与所述第二脱水缸连接，另一端分别与第五过滤器、第九气动阀和第十三气动阀连接，所述第九气动阀和第十三气动阀另一端分别与所述第一脱水缸、第三脱水缸连接，所述第五过滤器与两位三通气阀连接，所述两位三通气阀连接一端与大气相通，另一端与用户端连接。2.如权利要求1所述的氢气纯化装置，其特征在于：所述冷却系统包括若干冷凝罐、集水罐、进水管和出水管；所述第一冷凝罐设置于所述第一气动阀与所述脱氧缸之间，第二冷凝罐、第三冷凝罐、第四冷凝罐、第五冷凝罐分别与所述第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器；所述第一冷凝罐、第二冷凝罐、第三冷凝罐、第四冷凝罐、第五冷凝罐的一端分别与所述进水管连接，另一端分别与所述出水管连接；所述第一冷凝罐、第二冷凝罐、第三冷凝罐、第四冷凝罐、第五冷凝罐的底部分别通过水管与所述集水罐连接。3.如权利要求1所述的氢气纯化装置，其特征在于，所述脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸的顶部和中部分别设置有所述温度变送器。4.如权利要求1所述的氢气纯化装置，其特征在于，还包括保护系统，所述氮气罐、单向阀；所述氮气罐通过单向阀与所述脱氧缸连接。5.如权利要求1所述的氢气纯化装置，其特征在于，还包括空气压缩机、手动球阀；所述空气压缩机通过所述手动球阀分别与所述脱氧缸、第一脱水缸、第二脱水缸、第三脱水缸的顶部连接。6.如权利要求1所述的氢气纯化装置，其特征在于，所述第一气动阀与所述第一冷却罐之间通过手动球阀连接有压力变送器；所述第五过滤器和所述两位三通气阀之间设置有气体分析仪；所述两位三通气阀与用户端之间设置有流量调节阀和单向阀。7.一种采用权利要求1
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6任意一项所述的氢气纯化装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏峰，丁孝涛，刘志敏，乔传鹏，仇斌，段朝滨，
申请(专利权)人：山东赛克赛斯氢能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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