專利名稱：一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氫氣提純領(lǐng)域，具體是一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置。
背景技術(shù)：
變壓吸附技術(shù)(PSA)與膜分離技術(shù)兩種方式都能用于裂解氣制取氫氣。變壓吸附技術(shù)(PSA)制取99. 9%以上高純度氫氣，在小規(guī)模一段式變壓吸附制氫裝置中運用，為提高收率，降低運行成本，采用多次均壓，但其氫氣收率一般不會超過92%，并且一次性投資也比較大。長期以來，因為變壓吸附技術(shù)(PSA)的特性，產(chǎn)品氫氣收率與產(chǎn)品氫氣純度成反比，造成在高純度產(chǎn)品氫氣要求下，產(chǎn)品氫氣收率不高，因此，在現(xiàn)有變壓吸附技術(shù)(PSA)中制取高純度氫氣過程中造成了巨大的資源浪費。在制氫工藝中還采用了膜分離技術(shù)，雖然采用膜分離技術(shù)可以降低能耗，減少一 次性投資，收率也高，但所制取的氫氣純度一般不會超過99. 8%，其指標(biāo)還不能達(dá)到高純度。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，充分利用了膜分離和變壓吸附兩種技術(shù)的優(yōu)勢，在保證氫氣純度的同時，提高了氫氣收率，減少了成本，節(jié)約了能源消耗。本實用新型為解決技術(shù)問題主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，包括進(jìn)氣管、至少3個吸附塔、膜組件、緩沖罐、真空泵、出氣管以及逆放管，所述進(jìn)氣管、出氣管、逆放管分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔連通，所述膜組件、真空泵通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與逆放管連通，所述膜組件通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與緩沖罐連通，所述緩沖罐通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔連通，所述吸附塔通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連接有終充管、均壓管。所述終充管與出氣管相連通，且終充管與出氣管的連通處設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥。所述出氣管上設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥。所述吸附塔有4個。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和有益效果本實用新型采用將膜分離技術(shù)和變壓吸附相結(jié)合的方式，充分利用了兩者的技術(shù)優(yōu)勢，在保證氫氣純度的同時，提高了氫氣收率，減少了成本，節(jié)約了能源消耗。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中所對應(yīng)的附圖標(biāo)記為1、進(jìn)氣管，2、吸附塔，3、逆放管，4、膜組件，5、緩沖
罐，6、真空泵，7、出氣管，8、氣動調(diào)節(jié)閥，9、終充管，10、均壓管。
具體實施方式
[0012]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例如圖I所示，本實施例包括進(jìn)氣管I、至少3個吸附塔2、膜組件4、緩沖罐5、真空泵6、出氣管7以及逆放管3，進(jìn)氣管I、出氣管7、逆放管3分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔2連通。本實施例的膜組件4、真空泵6通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與逆放管3連通，膜組件4通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與緩沖罐5連通。本實施例的緩沖罐5通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔2連通，吸附塔2通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連接有終充管9、均壓管10。本實施例的終充管9與出氣管7相連通，且終充管9與出氣管7的連通處設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥8。本實施例的出氣管7上設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥8。作為優(yōu)選，本實施例的吸附塔2有4個。本實用新型的工作原理首先，原料氣從進(jìn)氣管I進(jìn)入，然后進(jìn)入吸附塔2，吸附塔2吸附其中雜質(zhì)后，經(jīng)出氣管7將合格產(chǎn)品氣送出給用戶。吸附塔2在完成吸附過程后，進(jìn)行再生，具體過程是，先打開均壓管10與吸附塔2之間的氣動切斷閥進(jìn)行均壓降，然后打開逆放管3與吸附塔2之間的氣動切斷閥實現(xiàn)逆放，在逆放過程中，打開膜組件4與逆放管3以及膜組件4與緩沖罐5之間的氣動切斷閥，關(guān)閉真空泵6與逆放管3之間的氣動切斷閥，在膜組件4的滲透側(cè)回收逆放氣中所含的氫氣，并暫存于緩沖罐5中；吸附塔2逆放完成后，關(guān)閉膜組件4與逆放管3以及膜組件4與緩沖罐5之間的氣動切斷閥，打開真空泵6與逆放管3之間的氣動切斷閥進(jìn)行抽真空，完成抽真空后，將緩沖罐5中的滲透氣回補(bǔ)到已抽成真空的吸附塔2中，完成滲透氣的回收；最后吸附塔2再由均壓管10實現(xiàn)均壓升，由終充管9完成終充，從而完成整個再生過程。如上所述，則能很好地實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于包括進(jìn)氣管(I)、至少3個吸附塔(2)、膜組件(4)、緩沖罐(5)、真空泵(6)、出氣管(7)以及逆放管(3)，所述進(jìn)氣管(I)、出氣管(7)、逆放管(3)分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通，所述膜組件(4)、真空泵(6)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與逆放管(3)連通，所述膜組件(4)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與緩沖罐(5)連通，所述緩沖罐(5)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通，所述吸附塔(2)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連接有終充管(9)、均壓管(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于所述終充管(9)與出氣管(7)相連通，且終充管(9)與出氣管(7)的連通處設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于所述出氣管(7 )上設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥(8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于所述吸附塔(2)有4個。
專利摘要本實用新型公開了一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，包括進(jìn)氣管(1)、至少3個吸附塔(2)、膜組件(4)、緩沖罐(5)、真空泵(6)、出氣管(7)以及逆放管(3)，進(jìn)氣管(1)、出氣管(7)、逆放管(3)分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通，膜組件(4)、真空泵(6)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與逆放管(11)連通，膜組件(4)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與緩沖罐(5)連通，緩沖罐(5)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通。本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)，能在保證氫氣純度的同時，提高氫氣收率，減少成本，節(jié)約能源消耗。
文檔編號B01D53/22GK202609927SQ20122027250
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者鐘婭玲, 鐘雨明, 詹家聰 申請人:四川亞連科技有限責(zé)任公司