【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储氢相关，具体涉及一种固态合金气体分离装置。
技术介绍
1、氦气作为一种重要的工业气体，因其稳定的化学性质、低反应性以及其在各种环境下的独特物理性质广泛应用于半导体、医疗、航天等高精尖领域；而随着氦气需求的不断增长，高纯度氦气的生产和分离技术也受到日益的关注。
2、目前氦气主要来源是从天然气中提取，通过预处理后去除其中的杂质气体，然后采用不同的分离技术，如吸附、液化或膜分离等方法将氦气和氢气及其他组分进行分离。
3、合金氢化物可以通过加热或降低压力的方式快速释放吸附的氢气，从而实现氦气的连续提取；此外，此类合金还具有较高的化学稳定性和耐腐蚀性，可以在不同的工艺条件下使用；在天然气提氦的过程中，合金具有高选择性和高吸附能力，能够有效地吸附天然气中的氢气，同时不吸附其他气体。
4、基于上述场景，国内亟需一种能够大规模提供气体分离的固态合金气体分离装备，目前国内科技人员也做了一些关于此类气体分离合金装置的设计和开发，但存在气体处理量不足，空间利用率小的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种固态合金气体分离装置，有效的解决了需要大规模分离氢氦气体的合金柱尺寸放大问题，装置布置紧凑，占用空间小，同时具有合金装填难度低、合金柱更换方便、成本低、运行可靠性高等优势。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种固态合金气体分离装置，包括由上下两个封头、上换热介质汇流盘、下换热介质汇流盘以及
4、所述封头顶部连通设置有气体汇流盘；
5、所述气体汇流盘上连接有气体主管路；
6、所述上换热介质汇流盘和下换热介质汇流盘一侧均设有换热介质主管法兰；
7、所述腔体内均匀设置有数根呈管束状紧密布置的标准合金柱；
8、所述标准合金柱上下两端均设有气体导管；
9、所述气体导管通过所述气体汇流盘连接至所述气体主管路；
10、所述标准合金柱内部通过合金隔层分隔成若干个装填空间；
11、每个所述装填空间内均设置有合金粉末。
12、优选地一种方案，所述标准合金柱的材质为不锈钢，其直径范围为dn40-dn150，长度尺寸范围为500mm-2500mm，其管壁壁厚为4-8mm。
13、优选地一种方案，所述气体导管直接焊接在所述标准合金柱上或通过vcr接头连接在所述标准合金柱上；所述气体导管采用ba级别316l不锈钢管。
14、优选地一种方案，数根所述标准合金柱的中间设置有多根不锈钢换热管；多根所述不锈钢换热管汇总至所述上换热介质汇流盘及下换热介质汇流盘内。
15、优选地一种方案，所述不锈钢换热管与标准合金柱的缝隙之间装填有导热介质；所述导热介质为导热硅脂或铝箔纸或铜箔纸。
16、优选地一种方案，所述腔体中下方的封头上还设置有支架。
17、优选地一种方案，所述合金隔层上下表面均设置有烧结滤网；所述烧结滤网的过滤精度为1-10μm。
18、优选地一种方案，所述合金粉末内按比例添加有膨胀石墨；所述膨胀石墨的添加比例为2％-10％。
19、优选地一种方案，所述合金粉末为多种晶体构型的混合相结构，其材料包括镧镍系、锆系、镁系、钒铁系、钒钛系或钛锰系，其晶体构型包括ab5型、ab2型、ab型或a2b型。
20、优选地一种方案，所述气体主管路的尺寸直径为dn25-dn100。
21、由于上述技术方案的运用，本申请与现有技术相比的有益效果在于：
22、本申请提供的一种固态合金气体分离装置，将标准尺寸的固态合金柱模块化紧密布置，有效的解决了用于大规模气体分离的合金柱尺寸放大问题，装置布置紧凑，占用空间小；并可以根据不同的吸氢量需求，进行模块化扩展；同时能有效避免单一扩大标准合金柱直径尺寸带来的合金粉末因重力原因分布不均匀、易产生底部粉末密堆积、阻碍气体流通、合金柱底部应力过大导致罐体变形等难以解决的问题；采用模块化的标准合金柱，无需定制大尺寸容器罐，同时具有固态合金的装填难度低、标准合金柱更换方便、成本低、运行可靠性高等优势。
23、本专利技术的固态合金气体分离装置，将不锈钢换热管紧密布置于标准合金柱堆积的缝隙中间，并在其他剩余缝隙位置填充导热介质，装置最外侧采用隔热石棉加铝箔进行整套装置隔热，不锈钢换热管可采用导热油或水作为换热介质，可以有效的实现标准合金柱的加热和冷却的温度控制，从而达到合金装置的吸氢与放氢的工艺温度要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种固态合金气体分离装置，其特征在于，包括由上下两个封头、上换热介质汇流盘、下换热介质汇流盘以及隔热包覆层组合而成的腔体；
2.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述标准合金柱的材质为不锈钢，其直径范围为DN40-DN150，长度尺寸范围为500mm-2500mm，其管壁壁厚为4-8mm。
3.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述气体导管直接焊接在所述标准合金柱上或通过VCR接头连接在所述标准合金柱上；所述气体导管采用BA级别316L不锈钢管。
4.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，数根所述标准合金柱的中间设置有多根不锈钢换热管；多根所述不锈钢换热管汇总至所述上换热介质汇流盘及下换热介质汇流盘内。
5.如权利要求4所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述不锈钢换热管与标准合金柱的缝隙之间装填有导热介质；所述导热介质为导热硅脂或铝箔纸或铜箔纸。
6.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述腔体中下方的封头上还设置有支架。
7.如权利
8.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述合金粉末内按比例添加有膨胀石墨；所述膨胀石墨的添加比例为2％-10％。
9.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述合金粉末为多种晶体构型的混合相结构，其材料包括镧镍系、锆系、镁系、钒铁系、钒钛系或钛锰系，其晶体构型包括AB5型、AB2型、AB型或A2B型。
10.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述气体主管路的尺寸直径为DN25-DN100。
...【技术特征摘要】
1.一种固态合金气体分离装置，其特征在于，包括由上下两个封头、上换热介质汇流盘、下换热介质汇流盘以及隔热包覆层组合而成的腔体；
2.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述标准合金柱的材质为不锈钢，其直径范围为dn40-dn150，长度尺寸范围为500mm-2500mm，其管壁壁厚为4-8mm。
3.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述气体导管直接焊接在所述标准合金柱上或通过vcr接头连接在所述标准合金柱上；所述气体导管采用ba级别316l不锈钢管。
4.如权利要求1所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，数根所述标准合金柱的中间设置有多根不锈钢换热管；多根所述不锈钢换热管汇总至所述上换热介质汇流盘及下换热介质汇流盘内。
5.如权利要求4所述的固态合金气体分离装置，其特征在于，所述不锈钢换热管与标准合金柱...
【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，周承商，王志高，吴海雷，宋书奇，
申请(专利权)人：苏州睿分气体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。