一段式变压吸附膜分离提纯氢气的装置制造方法及图纸

技术编号:8116739 阅读:169 留言:0更新日期:2012-12-22 07:52
本实用新型专利技术公开了一段式变压吸附膜分离提纯氢气的装置,包括进气管(1)、至少3个吸附塔(2)、膜组件(4)、缓冲罐(5)、真空泵(6)、出气管(7)以及逆放管(3),进气管(1)、出气管(7)、逆放管(3)分别通过设有气动切断阀的管道与吸附塔(2)连通,膜组件(4)、真空泵(6)通过设有气动切断阀的管道与逆放管(11)连通,膜组件(4)通过设有气动切断阀的管道与缓冲罐(5)连通,缓冲罐(5)通过设有气动切断阀的管道与吸附塔(2)连通。本实用新型专利技术采用上述结构,能在保证氢气纯度的同时,提高氢气收率,减少成本,节约能源消耗。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及氢气提纯领域,具体是一段式变压吸附膜分离提纯氢气的装置
技术介绍
变压吸附技术(PSA)与膜分离技术两种方式都能用于裂解气制取氢气。变压吸附技术(PSA)制取99. 9%以上高纯度氢气,在小规模一段式变压吸附制氢装置中运用,为提高收率,降低运行成本,采用多次均压,但其氢气收率一般不会超过92%,并且一次性投资也比较大。长期以来,因为变压吸附技术(PSA)的特性,产品氢气收率与产品氢气纯度成反比,造成在高纯度产品氢气要求下,产品氢气收率不高,因此,在现有变压吸附技术(PSA)中制取高纯度氢气过程中造成了巨大的资源浪费。在制氢工艺中还采用了膜分离技术,虽然采用膜分离技术可以降低能耗,减少一 次性投资,收率也高,但所制取的氢气纯度一般不会超过99. 8%,其指标还不能达到高纯度。
技术实现思路
本技术提供了一段式变压吸附膜分离提纯氢气的装置,充分利用了膜分离和变压吸附两种技术的优势,在保证氢气纯度的同时,提高了氢气收率,减少了成本,节约了能源消耗。本技术为解决技术问题主要通过以下技术方案实现一段式变压吸附膜分离提纯氢气的装置,包括进气管、至少3个吸附塔、膜组件、缓冲罐、真空泵、出气管以及逆放管,所述进气管、出气管、逆放管分别通过设有气动切断阀的管道与吸附塔连通,所述膜组件、真空泵通过设有气动切断阀的管道与逆放管连通,所述膜组件通过设有气动切断阀的管道与缓冲罐连通,所述缓冲罐通过设有气动切断阀的管道与吸附塔连通,所述吸附塔通过设有气动切断阀的管道还连接有终充管、均压管。所述终充管与出气管相连通,且终充管与出气管的连通处设有气动调节阀。所述出气管上设有气动调节阀。所述吸附塔有4个。本技术与现有技术相比具有以下优点和有益效果本技术采用将膜分离技术和变压吸附相结合的方式,充分利用了两者的技术优势,在保证氢气纯度的同时,提高了氢气收率,减少了成本,节约了能源消耗。附图说明图I为本技术的结构示意图。附图中所对应的附图标记为1、进气管,2、吸附塔,3、逆放管,4、膜组件,5、缓冲罐,6、真空泵,7、出气管,8、气动调节阀,9、终充管,10、均压管。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步的详细说明,但本技术的实施方式不限于此。实施例如图I所示,本实施例包括进气管I、至少3个吸附塔2、膜组件4、缓冲罐5、真空泵6、出气管7以及逆放管3,进气管I、出气管7、逆放管3分别通过设有气动切断阀的管道与吸附塔2连通。本实施例的膜组件4、真空泵6通过设有气动切断阀的管道与逆放管3连通,膜组件4通过设有气动切断阀的管道与缓冲罐5连通。本实施例的缓冲罐5通过设有气动切断阀的管道与吸附塔2连通,吸附塔2通过设有气动切断阀的管道还连接有终充管9、均压管10。本实施例的终充管9与出气管7相连通,且终充管9与出气管7的连通处设有气动调节阀8。本实施例的出气管7上设有气动调节阀8。作为优选,本实施例的吸附塔2有4个。本技术的工作原理首先,原料气从进气管I进入,然后进入吸附塔2,吸附塔2吸附其中杂质后,经出气管7将合格产品气送出给用户。吸附塔2在完成吸附过程后,进行再生,具体过程是,先打开均压管10与吸附塔2之间的气动切断阀进行均压降,然后打开逆放管3与吸附塔2之间的气动切断阀实现逆放,在逆放过程中,打开膜组件4与逆放管3以及膜组件4与缓冲罐5之间的气动切断阀,关闭真空泵6与逆放管3之间的气动切断阀,在膜组件4的渗透侧回收逆放气中所含的氢气,并暂存于缓冲罐5中;吸附塔2逆放完成后,关闭膜组件4与逆放管3以及膜组件4与缓冲罐5之间的气动切断阀,打开真空泵6与逆放管3之间的气动切断阀进行抽真空,完成抽真空后,将缓冲罐5中的渗透气回补到已抽成真空的吸附塔2中,完成渗透气的回收;最后吸附塔2再由均压管10实现均压升,由终充管9完成终充,从而完成整个再生过程。如上所述,则能很好地实现本技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一段式变压吸附膜分离提纯氢气的装置,其特征在于:包括进气管(1)、至少3个吸附塔(2)、膜组件(4)、缓冲罐(5)、真空泵(6)、出气管(7)以及逆放管(3),所述进气管(1)、出气管(7)、逆放管(3)分别通过设有气动切断阀的管道与吸附塔(2)连通,所述膜组件(4)、真空泵(6)通过设有气动切断阀的管道与逆放管(3)连通,所述膜组件(4)通过设有气动切断阀的管道与缓冲罐(5)连通,所述缓冲罐(5)通过设有气动切断阀的管道与吸附塔(2)连通,所述吸附塔(2)通过设有气动切断阀的管道还连接有终充管(9)、均压管(10)。

【技术特征摘要】
1.一段式变压吸附膜分离提纯氢气的装置,其特征在于包括进气管(I)、至少3个吸附塔(2)、膜组件(4)、缓冲罐(5)、真空泵(6)、出气管(7)以及逆放管(3),所述进气管(I)、出气管(7)、逆放管(3)分别通过设有气动切断阀的管道与吸附塔(2)连通,所述膜组件(4)、真空泵(6)通过设有气动切断阀的管道与逆放管(3)连通,所述膜组件(4)通过设有气动切断阀的管道与缓冲罐(5)连通,所述缓冲罐(5)通过设有气动切断阀的管道与吸附塔(2)连通,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟娅玲钟雨明詹家聪
申请(专利权)人:四川亚连科技有限责任公司
类型:实用新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1