專利名稱：一種高效變流量電解氫脫氧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氫能利用技術(shù)領(lǐng)域，本脫氧裝置用于高效脫除電解氫氣中的雜質(zhì)氧氣，使得氧含量降低到0. Ippm以下，同時本裝置適用于電解氫氣流量變化范圍較大的場合，最小流量可為滿負(fù)荷流量的1/10。
背景技術(shù)：
電解槽產(chǎn)生的氫氣含有氧氣和水等雜質(zhì)，其中氧含量約2000ppm，水含量為氣體溫度下的飽和值。為了適用于微電子、航天等高科技領(lǐng)域，必須進(jìn)行純化以達(dá)到99. 9999%超純氫以上的純度，因此需要專門的氫氣脫氧裝置。一般電解氫氣采用的脫氧方法是鈀催化除氧的裝置。常用的純化器脫氧裝置是原料氣直接進(jìn)入脫氧器，我們研制的純化器在脫氧器前后増加了一個回?zé)崞?，如圖所示，原料氫氣經(jīng)過預(yù)熱回?zé)崞?，被加熱后進(jìn)入脫氧器，經(jīng)過催化劑表面氧和氫發(fā)生反應(yīng)生成水；由于反應(yīng)是放熱過程，因此脫氧后的氫氣會升高，脫氧后的氫氣經(jīng)過預(yù)熱回?zé)崞黝A(yù)熱原料氫氣，同時自身溫度降低，達(dá)到飽和溫度后還會有明水析
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種高效的電解氫氣脫氧裝置，適用于氫氣流量變化范圍較大的場合，主要包括脫氧器、回?zé)崞骷跋鄳?yīng)的連接管路等設(shè)備，如圖所示。本發(fā)明的技術(shù)方案為 原料氫入口管與回?zé)崞鞴軅?cè)入口端連接，回?zé)崞鞴軅?cè)出ロ端通過預(yù)熱后連接管與脫氧器入 ロ端相連，脫氧器出ロ端通過脫氧后連接管與回?zé)崞鳉?cè)入口連接，回?zé)崞鳉?cè)出口連接降溫后連接管。本脫氧裝置由于采用了回?zé)崞?，反?yīng)溫度提高，可以高效地脫除電解氫氣中的氧氣雜質(zhì)，使得氧含量降低到0. Ippm以下。同時由于回?zé)崞鞯淖饔?，可以適用于氫氣流量變化范圍較大的場合，這對于氫氣產(chǎn)量需要根據(jù)需求經(jīng)常變化的生產(chǎn)單位來說具有重要的意義。


附圖電解氫氣高效脫氧裝置示意中1.原料氫氣入口管2.回?zé)崞?.脫氧后連接管4.脫氧器5.預(yù)熱后連接管 6.降溫后連接管
具體實施例方式如附圖所示，本發(fā)明主要包括回?zé)崞?、脫氧器4及相應(yīng)的連接管路原料氫氣入口管1、脫氧后連接管3、預(yù)熱后連接管5、降溫后連接管6等設(shè)備。原料氫入口管1與回?zé)崞?2管側(cè)入口端連接，回?zé)崞?管側(cè)出ロ端通過預(yù)熱后連接管5與脫氧器4入口端相連，脫氧器4出ロ端通過脫氧后連接管3與回?zé)崞?殼側(cè)入口連接，回?zé)崞?殼側(cè)出ロ連接降溫后連接管6。以實際電解氫氣為例，本發(fā)明的工作原理如下從電解槽出來的電解氫氣經(jīng)過原料氫氣入口管1進(jìn)入回?zé)崞?管側(cè)，被脫氧后的氫氣加熱溫度升高，之后經(jīng)過預(yù)熱后連接管5進(jìn)入脫氧器4，在催化劑表面氧和氫發(fā)生反應(yīng)生成水，同時反應(yīng)放熱氫氣溫度升高，之后氫氣經(jīng)過脫氧后連接管3進(jìn)入回?zé)崞?殼側(cè)，預(yù)熱原料氫氣同時自身溫度降低，經(jīng)降溫后連接管6進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)繼續(xù)除水等雜質(zhì)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提供一種高效的電解氫氣脫氧裝置，其特征在于它包括回?zé)崞?、脫氧器4 以及相應(yīng)的連接管路原料氫氣入ロ管1、脫氧后連接管3、預(yù)熱后連接管5、降溫后連接管6。 原料氫入口管1與回?zé)崞?管側(cè)入口端連接，回?zé)崞?管側(cè)出ロ端通過預(yù)熱后連接管5與脫氧器4入口端相連，脫氧器4出ロ端通過脫氧后連接管3與回?zé)崞?殼側(cè)入口連接，回?zé)崞?殼側(cè)出ロ連接降溫后連接管6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的一種高效的電解氫氣脫氧裝置，其特征在于所述的回?zé)崞?為管殼式換熱器、列管式換熱器、套管式換熱器、繞管式換熱器、板翅式換熱器、板式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的一種高效的電解氫氣脫氧裝置，其特征在于所述的回?zé)崞?換熱方式為順流換熱、逆流換熱、交叉流換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的一種高效的電解氫氣脫氧裝置，其特征在于所述的脫氧器4使用的催化劑為含鈀催化劑、含鉬催化劑、含銅催化劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高效的電解氫氣脫氧裝置，屬于氫能利用技術(shù)領(lǐng)域，主要包括脫氧器、回?zé)崞骷跋鄳?yīng)的連接管路原料氫氣入口管、脫氧后連接管、預(yù)熱后連接管、降溫后連接管等設(shè)備。原料氫入口管與回?zé)崞鞴軅?cè)入口端連接，回?zé)崞鞴軅?cè)出口端通過預(yù)熱后連接管與脫氧器入口端相連，脫氧器出口端通過脫氧后連接管與回?zé)崞鳉?cè)入口連接，回?zé)崞鳉?cè)出口連接降溫后連接管。本脫氧裝置采用了回?zé)崞?，氧含量降低?.1ppm以下，同時適用于氫氣流量變化范圍較大的場合，最小流量可為滿負(fù)荷流量的1/10，這對于氫氣產(chǎn)量需求經(jīng)常變化的生產(chǎn)單位來說具有重要的意義。
文檔編號C01B3/58GK102530869SQ20101058171
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉京華, 安剛, 曹建, 朱曉彤, 鄭平軍 申請人:北京航天試驗技術(shù)研究所