制氢纯化系统及其制氢设备技术方案

本发明专利技术提供一种制氢纯化系统，其包括：一级纯化装置、二级纯化装置，二级纯化装置包括：气流控制构件；至少两个纯化构件，其并联地与气流控制构件控制配合；至少一个节流阀；当气流控制构件中的一部分阀门闭合且另一部分阀门断开时，水汽混合气经纯化构件后得到纯度较高且气流流速较大的氢气流至外部，另一部分气流流速较低的氢气流入纯化构件而后逐步将滞留于纯化构件的少量水份和其他气体排放至外部；相反地，控制所述气流控制构件的闭合或断开方式，可使多个纯化构件之间进行交替工作。与现有技术相比，设置二级纯化装置，进一步提升氢气的纯度，效率高；同时确保较长使用寿命，维修率、更换率低，降低成本。本发明专利技术还提供一种制氢设备。制氢设备。制氢设备。

【技术实现步骤摘要】
制氢纯化系统及其制氢设备


[0001]本专利技术涉及一种制氢纯化系统及其制氢设备。

技术介绍

[0002]目前，氢能作为一种清洁、高效能源载体，被寄予厚望。氢气在化工、电子、科研、能源、特种烧结、检验检疫、发电机冷却等领域有广泛的用途；电解纯水制氢技术也是世界各国大型制氢设备的主流技术。但是此工艺获得的氢气含水量较高，随不同的压力其纯度有所不同，获取氢气过程中的杂质的主要成分是水汽，由此制约了纯水电解氢气的直接应用。
[0003]然而在现有技术中，专利技术人发现从现有结构的水汽分离器中分离后的氢气中依然含有一部分的水汽，使水汽分离后氢气的纯度低，导致水汽分离效果不佳。
[0004]为此，本专利技术提供制氢纯化系统及其制氢设备。

技术实现思路

[0005]鉴于现有的技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供水汽分离器及其制氢设备，它能进一步地提升水汽分离后氢气的纯度，且纯化的工作效率高。
[0006]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0007]制氢纯化系统，其包括：
[0008]一级纯化装置，其具有水汽分离器，该水汽分离器用于过滤第一部分水汽混合气中水份；所述制氢纯化系统的特征在于，
[0009]在从所述水汽分离器流出后的在水汽流动路径配置有能够纯化吸附第二部分水和水汽混合气中除氢气之外的其他气体的二级纯化装置，
[0010]所述二级纯化装置包括：
[0011]气流控制构件，其至少具有四个阀门，所述气流控制构件用于控制闭合或者断开从所述水汽分离器流出的水汽混合气；
[0012]至少两个纯化构件，其并联地与所述气流控制构件控制配合；
[0013]至少一个节流阀，其两端连通于纯化构件之间；当所述气流控制构件中的一部分阀门闭合且另一部分阀门断开时，水汽混合气经所述纯化构件后得到纯度较高且气流流速较大的氢气流至外部，另一部分气流流速较低的氢气流入所述纯化构件、而后逐步将滞留于所述纯化构件的少量水份和其他气体排放至外部；
[0014]相反地，控制所述气流控制构件的闭合或断开方式，可使多个所述纯化构件之间进行交替工作。
[0015]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，所述气流控制构件的阀门至少具有第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门，还包括多根管道和多个连通器，所述第一阀门通过所述管道、连通器与所述第二阀门串联连通，所述第三阀门通过管道、连通器与所述第四阀门串联连通，所述第一阀门通过所述管道、连通器与所述第三阀门并联连通，所述第二阀门通过所述管道、连通器与所述第四阀门并联连通；
[0016]所述第一阀门和所述第二阀门之间通过所述管道、连通器与其中一个所述纯化构件的第一通气口相连通，该纯化构件的第二通气口通过所述连通器和管道伸向外界；
[0017]另一所述纯化构件的第一通气口通过所述节流阀与前述的第一种所述纯化构件的第二通气口相连通，所述纯化构件的第二通气口通过所述管道连通于所述第三阀门和所述第四阀门之间的连通器，所述第四阀门通过所述管道伸向外界。
[0018]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，所述多个纯化构件均为纯化器。
[0019]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，还包括多个过滤器，一部分所述过滤器的两端口分别连通于所述纯化构件的通气口和所述气流控制构件之间，另一部分所述过滤器的两端口分别连通于所述纯化构件的另一通气口和通向外部的所述管道之间。
[0020]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，还包括多个单向阀，其中：
[0021]一部分所述单向阀设置在位于所述节流阀上方处的所述纯化构件的通气口，另一部分所述单向阀设置在所述气流控制构件的端侧，另一部分所述单向阀设置于所述水汽分离器出口处和所述气流控制构件之间。
[0022]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，还包括水封，其能够存储从所述纯化构件流出的少部分水和水汽混合气中除氢气之外的其他气体；
[0023]所述水封的入口端连通于所述气流控制构件，所述水封的出口端连通至外部。
[0024]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，还包括阻火器，所述阻火器设置于所述水封的出口处。
[0025]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，还包括吹扫排空装置，所述吹扫排空装置包括动力源和排空阀门，所述动力源设置于所述水汽分离器前方，所述动力源能够用于在所述水汽分离器运行工作前启动、以供所述吹扫排空装置提供气流流动的动力；
[0026]所述排空阀门两端并联地连通于所述纯化构件和所述气流控制构件之间。
[0027]所述的制氢纯化系统，其特殊之处在于，还包括背压阀和流量计，所述背压阀连通于靠近所述节流阀处的纯化构件的端口处；
[0028]所述流量计连通于所述背压阀靠近外界的一侧，所述流量计能够用于检测从所述背压阀处流出氢气的流量。
[0029]本专利技术还提供一种制氢设备，所述制氢设备包括如上所述的制氢纯化系统。
[0030]如上所述，本专利技术涉及的一种制氢纯化系统及其制氢设备，具有以下有益效果：
[0031]本专利技术利用上述的制氢纯化系统及其制氢设备后，与现有技术相比，由于采用了此种结构，二级纯化装置的设置，控制所述气流控制构件的闭合或断开方式，可使多个所述纯化构件之间进行交替工作，能进一步地提升水汽分离后氢气的纯度，且纯化的工作效率高；同时确保纯化构件具有较长的使用寿命，维修率、更换率低，降低维修、更换所带来的成本。
[0032]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的制氢纯化系统的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术的的制氢纯化系统中纯化构件(1A)处于纯化工作且纯化构件(1B)处于还原的结构示意图，其中黑色箭头代表气流流动方向；
[0035]图3为本专利技术的的制氢纯化系统中纯化构件(1A)处于还原工作且纯化构件(1B)处于纯化工作的结构示意图，其中黑色箭头代表气流流动方向；
[0036]图4为本专利技术的的制氢纯化系统中吹扫排空装置处于吹扫排空状态的结构示意图，其中黑色箭头代表气流流动方向。
具体实施方式
[0037]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0038]须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。具体结构可参照专利申请的附图进行说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.制氢纯化系统，其包括：一级纯化装置，其具有水汽分离器，该水汽分离器用于过滤第一部分水汽混合气中水份；所述制氢纯化系统的特征在于，在从所述水汽分离器流出后的在水汽流动路径配置有能够纯化吸附第二部分水和水汽混合气中除氢气之外的其他气体的二级纯化装置，所述二级纯化装置包括：气流控制构件，其至少具有四个阀门，所述气流控制构件用于控制闭合或者断开从所述水汽分离器流出的水汽混合气；至少两个纯化构件，其并联地与所述气流控制构件控制配合；至少一个节流阀，其两端连通于纯化构件之间；当所述气流控制构件中的一部分阀门闭合且另一部分阀门断开时，水汽混合气经所述纯化构件后得到纯度较高且气流流速较大的氢气流至外部，另一部分气流流速较低的氢气流入所述纯化构件、而后逐步将滞留于所述纯化构件的少量水份和其他气体排放至外部；相反地，控制所述气流控制构件的闭合或断开方式，可使多个所述纯化构件之间进行交替工作。2.根据权利要求1所述的制氢纯化系统，其特征在于，所述气流控制构件的阀门至少具有第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门，还包括多根管道和多个连通器，所述第一阀门通过所述管道、连通器与所述第二阀门串联连通，所述第三阀门通过管道、连通器与所述第四阀门串联连通，所述第一阀门通过所述管道、连通器与所述第三阀门并联连通，所述第二阀门通过所述管道、连通器与所述第四阀门并联连通；所述第一阀门和所述第二阀门之间通过所述管道、连通器与其中一个所述纯化构件的第一通气口相连通，该纯化构件的第二通气口通过所述连通器和管道伸向外界；另一所述纯化构件的第一通气口通过所述节流阀与前述的第一种所述纯化构件的第二通气口相连通，所述纯化构件的第二通气口通过所述管道连通于所述第三阀门和所述第四阀门之间的连通器，所述第四阀门通过所述管道伸向外界。3.根据权利要求2所述的制氢纯化系统，其特征在于，所述多个纯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：何先成，余瑞兴，吴伟，陈合金，黄柄胜，
申请(专利权)人：广东卡沃罗氢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：