專利名稱：一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器。
背景技術(shù)：
氫氣是一種應用廣泛的原材料，工業(yè)上作為原料氣、還原氣、冷卻氣、保護氣和燃 燒氣，在化工、石油化工、冶金和科學研究等領域，有著廣泛的用途；同時作為一種高效、清 潔的能源，成為燃料電池燃料的首選。當前，國內(nèi)向市場供氫的主要制氫方法有以煤為原料的水煤氣、半水煤氣和焦爐 氣制氫；天然氣和石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制氫；各種工業(yè)尾氣的回收或氯堿工廠的副產(chǎn)品制氫；化 學裂解制氫以及水電解制氫等。根據(jù)不同的氫氣氣源和不同用氫場合對氫氣質(zhì)量的技術(shù)要 求，可采用吸收、吸附(變壓吸附和變溫吸附)、膜分離、金屬氫化物及其連用的分離提純技 術(shù)。目前使用的氫氣的常規(guī)的分離提純一般都需要使被分離的氣體混合物產(chǎn)生氣一 液相變化，相變化分離增大了能量費用。氣體膜分離無相變產(chǎn)生、能耗低、投資少、使用方 便，操作彈性大等優(yōu)點。膜分離是在20世紀初出現(xiàn)，20世紀60年代后迅速崛起的一門分離 新技術(shù)。膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級 過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化 工等領域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，已成為當今分離科學中最重要的手段之一。 膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、 濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進行分離，并且這 過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。自20世紀80年代以來，美、日、韓及 歐洲各國都紛紛采用氣體膜分離技術(shù)，從煉廠氣中回收氫氣，我國的膜工業(yè)經(jīng)歷30多年的 發(fā)展，目前也廣泛地應用于石油、化工、電力、能源、醫(yī)藥和環(huán)保等行業(yè)。氣體膜的分離技術(shù) 的基本原理是根據(jù)混合氣體中各組分在壓力的推動下透過膜的傳遞速率不同。金屬膜材料 主要是稀有金屬，以鈀及其合金為代表，主要用于H2的分離。現(xiàn)有的膜分離裝置，占地面積大、安裝與操作復雜、生產(chǎn)成本高，已經(jīng)不適應氫氣 回收凈化的需要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種用于富氫氣源氫氣 回收凈化的膜分離器。該膜分離器構(gòu)思巧妙、設計合理，占地面積小，安裝與操作簡單，成本 低。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，包括空腔、進氣端和尾氣出氣端，所 述空腔內(nèi)設置有鈀膜組件，所述空腔上設置有氫氣出氣管，空腔的兩端分別設置有第一法 蘭和第二法蘭，所述進氣端與進氣端封頭連接，該進氣端封頭與第三法蘭連接，所述第一法蘭和第三法蘭固定連接，第一法蘭和第三法蘭之間還設置有進氣端管板，所述尾氣出氣端 與出氣端封頭連接，該出氣端封頭與第四法蘭連接，所述第二法蘭和第四法蘭固定連接，第 二法蘭和第四法蘭之間還設置有出氣端管板。作為優(yōu)選方式，所述鈀膜組件包括第一組件、第二組件和第三組件，所述第三組件 固定連接在進氣端管板上，該第三組件與進氣端連通，第一組件兩端分別與第三組件和第 二組件連通，第二組件與尾氣輸氣管連通。作為優(yōu)選方式，所述尾氣輸氣管通過設置在出氣端管板上的通孔與出氣端管板連 接，該通孔的直徑略大于尾氣輸氣管的直徑。作為優(yōu)選方式，所述第二組件與固定板連接，該固定板通過彈簧與固定塊連接，該 固定塊與空腔固定連接。作為優(yōu)選方式，所述第一法蘭和第三法蘭之間通過螺母和雙頭螺柱連接。作為優(yōu)選方式，所述第二法蘭和第四法蘭之間通過螺母和雙頭螺柱連接。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是本實用新型構(gòu)思巧妙、設計合理，占地面積小，安裝與操作簡單，成本低。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記1進氣端、2進氣端封頭、3第三法蘭、4螺母、5雙頭螺柱、6進氣端 管板、7第一法蘭、8第一組件、9空腔、10第二組件、13第二法蘭、14第四法蘭、15出氣 端封頭、16尾氣出氣端、19出氣端管板、20尾氣輸氣管、21氫氣出氣管、22固定塊、23 彈簧、24固定板、25第三組件。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。實施例如圖1所示，一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，包括空腔9、進 氣端1和尾氣出氣端16，所述空腔9內(nèi)設置有鈀膜組件，所述空腔9上設置有氫氣出氣管 21，空腔9的兩端分別設置有第一法蘭7和第二法蘭13，所述進氣端1與進氣端封頭2連 接，該進氣端封頭2與第三法蘭3連接，所述第一法蘭7和第三法蘭3固定連接，第一法蘭 7和第三法蘭3之間還設置有進氣端管板6，所述尾氣出氣端16與出氣端封頭15連接，該 出氣端封頭15與第四法蘭14連接，所述第二法蘭13和第四法蘭14固定連接，第二法蘭13 和第四法蘭14之間還設置有出氣端管板19。所述鈀膜組件包括第一組件8、第二組件10和第三組件25，所述第三組件25固定 連接在進氣端管板6上，該第三組件25與進氣端1連通，第一組件8兩端分別與第三組件 25和第二組件10連通，第二組件10與尾氣輸氣管20連通。所述尾氣輸氣管20通過設置在出氣端管板19上的通孔與出氣端管板19連接，該 通孔的直徑略大于尾氣輸氣管20的直徑。所述第二組件10與固定板M連接，該固定板24通過彈簧23與固定塊22連接，該固定塊22與空腔9固定連接。所述第一法蘭7和第三法 蘭3之間通過螺母和雙頭螺柱連接。所述第二法蘭13和第四法蘭14之間通過螺母和雙頭 螺柱連接。富氫原料氣進入膜分離器進氣端，通過第三組件的前端進氣管、經(jīng)過錐型段進入 第一組件，第一組件的外表面為金屬鈀合金膜。原料氣通過第一組件后，產(chǎn)品氫氣在進氣端 管板與出氣端管板之間構(gòu)成的空間(即膜分離器殼程)匯集后，通過氫氣出氣管輸出膜分離 器；未從第一組件中滲透出的氣體，即裝置尾氣，從尾氣輸氣管中匯集后通過尾氣出氣端排 出ο尾氣輸氣管通過設置在出氣端管板上的通孔與出氣端管板連接，該通孔的直徑略 大于尾氣輸氣管的直徑，這就解決了當膜管受熱膨脹時造成的膜分離組件變形的問題。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，其特征在于包括空腔(9)、進氣端 (1)和尾氣出氣端(16)，所述空腔(9)內(nèi)設置有鈀膜組件，所述空腔(9)上設置有氫氣出氣 管(21)，空腔(9)的兩端分別設置有第一法蘭(7)和第二法蘭(13)，所述進氣端(1)與進 氣端封頭(2 )連接，該進氣端封頭(2 )與第三法蘭(3 )連接，所述第一法蘭(7 )和第三法蘭 (3)固定連接，第一法蘭(7)和第三法蘭(3)之間還設置有進氣端管板(6)，所述尾氣出氣 端(16)與出氣端封頭(15)連接，該出氣端封頭(15)與第四法蘭(14)連接，所述第二法蘭 (13)和第四法蘭(14)固定連接，第二法蘭(13)和第四法蘭(14)之間還設置有出氣端管板 (19)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，其特征在于所 述鈀膜組件包括第一組件(8)、第二組件(10)和第三組件(25)，所述第三組件(25)固定連 接在進氣端管板(6)上，該第三組件(25)與進氣端(1)連通，第一組件(8)兩端分別與第三 組件(25)和第二組件(10)連通，第二組件(10)與尾氣輸氣管(20)連通。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，其特征在于所 述尾氣輸氣管(20)通過設置在出氣端管板(19)上的通孔與出氣端管板(19)連接，該通孔 的直徑略大于尾氣輸氣管(20)的直徑。
4.如權(quán)利要求2所述的一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，其特征在于所 述第二組件(10)與固定板(24)連接，該固定板(24)通過彈簧(23)與固定塊(22)連接，該 固定塊(22)與空腔(9)固定連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，其特征在于所 述第一法蘭(7)和第三法蘭(3)之間通過螺母和雙頭螺柱連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，其特征在于所 述第二法蘭(13)和第四法蘭(14)之間通過螺母和雙頭螺柱連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于富氫氣源氫氣回收凈化的膜分離器，包括空腔、進氣端和尾氣出氣端，所述空腔內(nèi)設置有鈀膜組件，所述空腔上設置有氫氣出氣管，空腔的兩端分別設置有第一法蘭和第二法蘭，所述進氣端與進氣端封頭連接，該進氣端封頭與第三法蘭連接，所述第一法蘭和第三法蘭固定連接，第一法蘭和第三法蘭之間還設置有進氣端管板，所述尾氣出氣端與出氣端封頭連接，該出氣端封頭與第四法蘭連接，所述第二法蘭和第四法蘭固定連接，第二法蘭和第四法蘭之間還設置有出氣端管板。本實用新型構(gòu)思巧妙、設計合理，占地面積小，安裝與操作簡單，成本低。
文檔編號C01B3/50GK201840971SQ20102057943
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者杜雯雯, 王業(yè)勤, 陳志國 申請人:四川亞聯(lián)高科技股份有限公司