【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氢气提纯，尤其涉及一种超高纯氢分离器。
技术介绍
1、超高纯氢不仅在航空、航天、舰船、武器装备等领域具有广泛的应用，在一些半导体、电子工业等高精尖民用领域亦受到广泛的关注，现有的超高纯氢往往通过氢气进行提纯，在对氢气进行提纯的过程中往往采用变压吸附；
2、变压吸附分离法h2提纯工艺是利用吸附剂对原料中各种组分的吸附能力不同，以及h2、co.co2等吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的分压上升而增加、随吸附质的分压下降而减少的特点进行h2提纯和吸附剂再生的。各吸附床通过压力的升降来完成吸附剂对co、co2等杂质的吸附和脱附再生。各吸附床在进行降压脱附时将排出hr供其他床层升压吸附用，该工艺步骤称为均压。均压次数增加，降压脱附塔的压力可降到较低水平，升压吸附塔压力可升到较高水平不仅可以回收更多降压脱附塔死角里的hz，减少hz损失，而且可以节约升压用原料气。
3、但是现有的装置在使用的过程中仍然存在一些问题；现有的初始氢气往往是对制煤过程中产生的氢气进行收集，从而进行提纯，但是制煤中产生的氢气此时温度较高，而在进行变压吸附时，吸附率会随着氢气的温度升高而降低，从而使得需要率先对较高温度的氢气进行降低，然后再进行分层吸附，额外附加的降温装置不仅仅会增加初始投入成本，并且还会导致后续的生产成本也会增加，根据吸附质在吸附剂上的性质(吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附质的上升而下降)，此时为了提高吸附质的吸附效果往往还会额外设置增压设备，此时氢气提纯的能量损耗又会增加，而且吸附质的吸
技术实现思路
1、本专利技术技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，本专利技术实施例提供一种超高纯氢分离器，以解决现有的纯氢分离装置在进行氢气提纯时首先需要消耗大量的能量将高温氢气进行降温，然后为了保证吸附床的吸附效果需要对氢气进行加压才能够增加吸附率的技术问题。
2、本专利技术实施例采用下述技术方案：一种超高纯氢分离器，包括本体，所述本体下底部设置有通气管，还包括用于对进入本体的热氢气进行辅助散热的进气传热机构，用于利用氢气自身热量对氢气进行辅助加压的吸附增压机构，用于调节吸附质与分离氢气吸附时间的吸附调节机构，所述进气传热机构包括进气管，所述进气管与进入气体连接管连接，所述进气管外侧设置有传动齿轮，所述进气管内设置有进气风扇，所述进气风扇与传动齿轮通过传动杆连接，所述进气管与通气管连接。
3、进一步，所述吸附增压机构包括传动组件、增压组件和泄气位置控制机构，所述传动组件包括增压管，所述增压管位于进气管上方，所述进气管与增压管之间设置有导热板，所述增压管内设置有第一连接杆，所述第一连接杆贯穿增压管，所述第一连接杆外连接有连接架，所述连接架下端设置有传动齿条，所述传动齿条与传动齿轮啮合连接，所述增压管中开设有泄气槽。
4、进一步，所述增压组件包括挤压板，所述挤压板位于第一连接杆末端，所述挤压板与增压管内表面之间设置有复位弹簧，所述挤压板外设置有弧形堵板，所述弧形堵板位置与泄气槽位置相对应，所述挤压板外侧设置有第二连接杆，所述第二连接杆的端部分别设置有第一抵触块和第二抵触块，所述第二连接杆的下方设置有第三抵触块，所述第三抵触块的下方设置有第一堵板，所述第一堵板位于通气管内，所述第三抵触块的与第一堵板之间设置有弹簧柱，所述第一堵板外设置有配合板，所述配合板与通气管固定连接，所述配合板与第一堵板之间设置有连接弹簧。
5、进一步，所述第一抵触块和第二抵触块错位设置，且第二抵触块上端为水平设置。
6、进一步，所述泄气位置控制机构包括加压盒，所述加压盒和导热板之间设置有传热管，所述加压盒内滑动设置有调节板，所述调节板贴合设置在泄气槽外侧，所述调节板中开设有泄气孔。
7、进一步，所述吸附调节机构包括吸附盒，所述吸附盒内顶部设置有吸附顶板，所述吸附盒和吸附顶板中均设置若干通孔，所述吸附盒和吸附顶板之间设置有吸附管，两个所述吸附管之间通过连接管连接，所述吸附管位置与通孔位置对应，所述吸附顶板的下方设置有抵触板，所述抵触板内设置有第三连接杆，所述第三连接杆依次贯穿吸附盒和吸附顶板，所述第三连接杆的下端贯穿设置有第二底块，所述第三连接杆的底部设置有第三配合顶块，所述第三配合顶块旁侧设置有第二配合顶块，所述第二配合顶块与第二堵板连接，所述第二堵板外设置有固定底板，所述固定底板位于本体下底端，所述第三连接杆上设置有若干抵触环，所述抵触环位于吸附顶板的下方。
8、进一步，所述第二配合顶块和第三配合顶块分别与第二抵触块和第一抵触块位置对应设置，且第二配合顶块和第二抵触块接触面为斜面，所述第三配合顶块和第一抵触块接触面为斜面。
9、与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于：
10、其一，在使用时通过吸附增压机构和进气传热机构的组合搭配，当高温氢气进入到进气管内时，此时高温气体的热量通过导热板可以传递到增压管内，此时增压管内的挤压板中空气受到温度影响发生碰撞现象，从而对进入到增压管内的氢气进行挤压达到加压的作用，而且在进行挤压的过程中可以自动关闭第一堵板，从而避免空气继续进入，并且在进行加压的过程中通过传动组件还可以加速位于进气管内的氢气热量传递，从而初始进气管内的氢气进行散热，并且根据通入的不同温度的氢气可以适当的添加冷却机，此时通过传动组件辅助冷却机的使用，可以降低冷却机的使用功率，但是相对的冷却效果并没有降低，而且在使用的过程中，由于吸附增压机构中的增压动力来源为通入氢气自身的高温，使得不需要额外设置动力来源，而且挤压板的复位触发位置是根据通入氢气的温度进行变化的，当通入气体温度越高时，此时吸附增压机构在进行增压时，增压比越大，从而使得该装置在进行增压时，增压效果会随着通入氢气的变化进行自适应变化，便于后续吸附床更好的进行吸附；
11、其二，在使用时通过设置的吸附调节机构，可以使用来吸附杂质和氢气的吸附盒中的流通路径总体根据通入氢气的温度进行自动变化，当通入氢气温度越高时，此时流通路径的长度越长，当流通路径长度变长后，此时当氢气进入到吸附盒中时，与吸附盒流通路径中附加的吸附质接触时间，而根据吸附质的吸附特性可知，吸附质与氢气的接触时间，此时对于氢气的分离效果越强，并且由于该流通路径的变化，完全是根据通入氢气的温度进行变化，从而保证不同温度在流过吸附盒时时间都会发生变化，从而保证总体的吸附效果；
12、综上所述，该分离装置在使用的过程中，通过通入高温氢气的自身热量可以对需要进行分离的氢气进行加压，不需要额外动力来源，并且在进行加压的过程中，可以消耗部分氢气的热量，从而达到一个冷却的作用，并且当氢气进入到分离器内利用吸附盒进行分离时，氢气与吸附盒的接触时间也会随着氢气自身的温度进行适应性变化，从而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超高纯氢分离器，包括本体(1)，所述本体(1)下底部设置有通气管，其特征在于；还包括用于对进入本体(1)的热氢气进行辅助散热的进气传热机构(3)，用于利用氢气自身热量对氢气进行辅助加压的吸附增压机构(2)，用于调节吸附质与分离氢气吸附时间的吸附调节机构(4)，所述进气传热机构(3)包括进气管(32)，所述进气管(32)与进入气体连接管(44)连接，所述进气管(32)外侧设置有传动齿轮(33)，所述进气管(32)内设置有进气风扇，所述进气风扇与传动齿轮(33)通过传动杆连接，所述进气管(32)与通气管连接。
2.根据权利要求1所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述吸附增压机构(2)包括传动组件、增压组件和泄气位置控制机构，所述传动组件包括增压管(25)，所述增压管(25)位于进气管(32)上方，所述进气管(32)与增压管(25)之间设置有导热板(31)，所述增压管(25)内设置有第一连接杆(21)，所述第一连接杆(21)贯穿增压管(25)，所述第一连接杆(21)外连接有连接架(22)，所述连接架(22)下端设置有传动齿条，所述传动齿条与传动齿轮(33)啮合连
3.根据权利要求2所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述增压组件包括挤压板(219)，所述挤压板(219)位于第一连接杆(21)末端，所述挤压板(219)与增压管(25)内表面之间设置有复位弹簧(218)，所述挤压板(219)外设置有弧形堵板(214)，所述弧形堵板(214)位置与泄气槽位置相对应，所述挤压板(219)外侧设置有第二连接杆(28)，所述第二连接杆(28)的端部分别设置有第一抵触块(26)和第二抵触块(27)，所述第二连接杆(28)的下方设置有第三抵触块(213)，所述第三抵触块(213)的下方设置有第一堵板(210)，所述第一堵板(210)位于通气管内，所述第三抵触块(213)的与第一堵板(210)之间设置有弹簧柱(220)，所述第一堵板(210)外设置有配合板(29)，所述配合板(29)与通气管固定连接，所述配合板(29)与第一堵板(210)之间设置有连接弹簧(211)。
4.根据权利要求3所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述第一抵触块(26)和第二抵触块(27)错位设置，且第二抵触块(27)上端为水平设置。
5.根据权利要求2所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述泄气位置控制机构包括加压盒(217)，所述加压盒(217)和导热板(31)之间设置有传热管(24)，所述加压盒(217)内滑动设置有调节板(215)，所述调节板(215)贴合设置在泄气槽外侧，所述调节板(215)中开设有泄气孔(216)。
6.根据权利要求1所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述吸附调节机构(4)包括吸附盒(42)，所述吸附盒(42)内顶部设置有吸附顶板(410)，所述吸附盒(42)和吸附顶板(410)中均设置若干通孔，所述吸附盒(42)和吸附顶板(410)之间设置有吸附管(43)，两个所述吸附管(43)之间通过连接管(44)连接，所述吸附管(43)位置与通孔位置对应，所述吸附顶板(410)的下方设置有抵触板，所述抵触板内设置有第三连接杆(41)，所述第三连接杆(41)依次贯穿吸附盒(42)和吸附顶板(410)，所述第三连接杆(41)的下端贯穿设置有第二底块，所述第三连接杆(41)的底部设置有第三配合顶块(49)，所述第三配合顶块(49)旁侧设置有第二配合顶块(48)，所述第二配合顶块(48)与第二堵板(46)连接，所述第二堵板(46)外设置有固定底板(47)，所述固定底板(47)位于本体(1)下底端，所述第三连接杆(41)上设置有若干抵触环(45)，所述抵触环(45)位于吸附顶板(410)的下方。
7.根据权利要求6所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述第二配合顶块(48)和第三配合顶块(49)分别与第二抵触块(27)和第一抵触块(26)位置对应设置，且第二配合顶块(48)和第二抵触块(27)接触面为斜面，所述第三配合顶块(49)和第一抵触块(26)接触面为斜面。
...【技术特征摘要】
1.一种超高纯氢分离器，包括本体(1)，所述本体(1)下底部设置有通气管，其特征在于；还包括用于对进入本体(1)的热氢气进行辅助散热的进气传热机构(3)，用于利用氢气自身热量对氢气进行辅助加压的吸附增压机构(2)，用于调节吸附质与分离氢气吸附时间的吸附调节机构(4)，所述进气传热机构(3)包括进气管(32)，所述进气管(32)与进入气体连接管(44)连接，所述进气管(32)外侧设置有传动齿轮(33)，所述进气管(32)内设置有进气风扇，所述进气风扇与传动齿轮(33)通过传动杆连接，所述进气管(32)与通气管连接。
2.根据权利要求1所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述吸附增压机构(2)包括传动组件、增压组件和泄气位置控制机构，所述传动组件包括增压管(25)，所述增压管(25)位于进气管(32)上方，所述进气管(32)与增压管(25)之间设置有导热板(31)，所述增压管(25)内设置有第一连接杆(21)，所述第一连接杆(21)贯穿增压管(25)，所述第一连接杆(21)外连接有连接架(22)，所述连接架(22)下端设置有传动齿条，所述传动齿条与传动齿轮(33)啮合连接，所述增压管(25)中开设有泄气槽。
3.根据权利要求2所述的一种超高纯氢分离器，其特征在于；所述增压组件包括挤压板(219)，所述挤压板(219)位于第一连接杆(21)末端，所述挤压板(219)与增压管(25)内表面之间设置有复位弹簧(218)，所述挤压板(219)外设置有弧形堵板(214)，所述弧形堵板(214)位置与泄气槽位置相对应，所述挤压板(219)外侧设置有第二连接杆(28)，所述第二连接杆(28)的端部分别设置有第一抵触块(26)和第二抵触块(27)，所述第二连接杆(28)的下方设置有第三抵触块(213)，所述第三抵触块(213)的下方设置有第一堵板(210)，所述第一堵板(210)位于通气管内，所述第三抵触块(213)的与第一堵板(210)之间设置有弹簧柱(220)，所述第一堵板(210)外设置有配合板(29)，所述配合板(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷国栋，薛宁波，张楠，张建讯，周甲甲，杜玉龙，
申请(专利权)人：陕西旭强瑞清洁能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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