本發(fā)明涉及氫氣處理系統(tǒng)。
背景技術:
臭氧的生產(chǎn)一般采用電解的方式進行制備。
cn2830421公開了一種電解臭氧發(fā)生裝置,它包括純水箱、電解式臭氧發(fā)生器、反滲透膜處理裝置、離子交換樹脂處理裝置。
通過反滲透膜處理裝置、反滲透膜處理裝置對原水進行處理得到純水,純水進入純水箱之后進入、電解式臭氧發(fā)生器進行電解。
在電解反應過程中,陰極會產(chǎn)生氫氣。
根據(jù)氫氣的化學性質,當空氣中氫氣濃度超過4%時,就可能發(fā)生輕微的閃光燃燒,當超過8.5%時,就可能引起爆炸和火焰,當達到29%時,就可能發(fā)生劇烈爆炸。因此,在密閉的空間中,如果存在氫氣產(chǎn)生的情況,就必須監(jiān)測氫氣的濃度,采取必要的氫氣消除措施,將氫氣的濃度控制在安全范圍之內(nèi),以確保安全。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種氫氣處理系統(tǒng),實現(xiàn)對氫氣的快速處理,將氫氣的濃度控制在安全范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種氫氣處理系統(tǒng),包括
混合系統(tǒng):包括混合室、同時與混合室連通的氫氣進口管道、空氣進口管道和混合氣體出氣管道;
催化系統(tǒng):包括與混合出氣管道連通的催化室、與催化室連通的出風管道、安裝在催化室內(nèi)位于混合出氣管道和出風管道之間的pd—pt/a12o3催化床,pd—pt/a12o3催化床的催化溫度為35℃;
所述氫氣進口管道、空氣進口管道、出風管道處均設置有引風機;
所述pd—pt/a12o3催化床的制備過程如下:
1)用王水分別溶解pt和pd,蒸干冷卻,再加入稀鹽酸加熱溶解,配制成規(guī)定濃度為0.02g/ml的h2ptcl6溶液和濃度為0.02g/ml的h2pdcl6溶液;
2)選取外觀整齊、無疤痕的直徑10mm,長30mm的管狀γ-a12o3載體,放入蒸發(fā)皿中置于馬弗爐內(nèi),在300℃-350℃下焙燒6h,降溫至250℃時保溫1小時,之后冷卻至常溫待用;
3)將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=2.5:1配制成混合溶液,將經(jīng)過2)后的管狀γ-a12o3載體放入混合溶液后靜置10min后取出,在110℃-120℃溫度下干燥2小時后形成半成品;
4)半成品轉移到馬福爐內(nèi)逐步升溫煅燒,500℃煅燒1小時后停止加熱,在爐內(nèi)自然降溫至室溫后取出;
5)將煅燒后的半成品放入還原管內(nèi),通氫氣還原,還原溫度300℃-400℃,還原時間4小時。
本方案通過特定的方法制備催化床,使得氫氣在較低的溫度下被氧化。
進一步的,將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=1:2配制成混合溶液,將經(jīng)過步驟3)后的半成品放入該混合溶液靜置30min后取出,在150℃下干燥10min,之后直接將干燥好后的半成品放入60℃環(huán)境下干燥1小時,冷卻至常溫后再進行步驟4)。
載體經(jīng)過步驟3)后再經(jīng)過上述步驟的再靜置,可提高催化床的催化性能。
進一步的,在3)中混合溶液內(nèi)加入助劑tio2,tio2質量占混合溶液總質量的7%。
助劑tio2的加入可提高催化床的催化性能,且在加入助劑tio2的情況下進行二次處理(在混合溶液內(nèi)靜置后干燥),可顯著提高催化床的催化性能。
進一步的,2)中的焙燒溫度為337℃。
進一步的,5)中的還原溫度為300℃。
綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:可有效對氫氣進行氧化處理。
附圖說明
圖1是實施例1的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋,其并不是對本發(fā)明的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改,但只要在本發(fā)明的權利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
實施例1:一種氫氣處理系統(tǒng),包括混合系統(tǒng):包括混合室、同時與混合室連通的氫氣進口管道、空氣進口管道和混合氣體出氣管道;
催化系統(tǒng):包括與混合出氣管道連通的催化室、與催化室連通的出風管道、安裝在催化室內(nèi)位于混合出氣管道和出風管道之間的pd—pt/a12o3催化床,pd—pt/a12o3催化床的催化溫度為35℃;
所述氫氣進口管道、空氣進口管道、出風管道處均設置有引風機;
所述pd—pt/a12o3催化床的制備過程如下:
1)用王水分別溶解pt和pd,蒸干冷卻,再加入稀鹽酸加熱溶解,配制成規(guī)定濃度為0.02g/ml的h2ptcl6溶液和濃度為0.02g/ml的h2pdcl6溶液;
2)選取外觀整齊、無疤痕的直徑10mm,長30mm的管狀γ-a12o3載體,放入蒸發(fā)皿中置于馬弗爐內(nèi),在337℃下焙燒6h,降溫至250℃時保溫1小時,之后冷卻至常溫待用;
3)將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=2.5:1配制成混合溶液,將經(jīng)過2)后的管狀γ-a12o3載體放入混合溶液后靜置10min后取出,在110℃-120℃溫度下干燥2小時后形成半成品;
4)半成品轉移到馬福爐內(nèi)逐步升溫煅燒,500℃煅燒1小時后停止加熱,在爐內(nèi)自然降溫至室溫后取出;
5)將煅燒后的半成品放入還原管內(nèi),通氫氣還原,還原溫度300℃,還原時間4小時。
實施例2:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=1:2配制成混合溶液,將經(jīng)過步驟3)后的半成品放入該混合溶液靜置30min后取出,在150℃下干燥10min,之后直接將干燥好后的半成品放入60℃環(huán)境下干燥1小時,冷卻至常溫后再進行步驟4)。
實施例3:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:在3)中混合溶液內(nèi)加入助劑tio2,tio2質量占混合溶液總質量的7%。
實施例4:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例2的區(qū)別在于:在3)中混合溶液內(nèi)加入助劑tio2,tio2質量占混合溶液總質量的7%。
實施例5:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:5)中的還原溫度為350℃。
實施例6:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:5)中的還原溫度為400℃。
對比例1:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:5)中的還原溫度為500℃。
對比例2:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:5)中的還原溫度為200℃。
對比例3:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:γ-a12o3載體為顆粒狀,其總的質量與管狀一樣,顆粒直徑為10mm。
對比例4:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=1:1配制成混合溶液,將經(jīng)過步驟3)后的半成品放入該混合溶液靜置30min后取出,在150℃下干燥10min,之后直接將干燥好后的半成品放入60℃環(huán)境下干燥1小時,冷卻至常溫后再進行步驟4)。
對比例5:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=1:4配制成混合溶液,將經(jīng)過步驟3)后的半成品放入該混合溶液靜置30min后取出,在150℃下干燥10min,之后直接將干燥好后的半成品放入60℃環(huán)境下干燥1小時,冷卻至常溫后再進行步驟4)。
對比例6:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=2:1配制成混合溶液,將經(jīng)過步驟3)后的半成品放入該混合溶液靜置30min后取出,在150℃下干燥10min,之后直接將干燥好后的半成品放入60℃環(huán)境下干燥1小時,冷卻至常溫后再進行步驟4)。
對比例7:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:3)將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=4:1配制成混合溶液,將經(jīng)過2)后的管狀γ-a12o3載體放入混合溶液后靜置10min后取出,在110℃-120℃溫度下干燥2小時后形成半成品。
對比例8:一種氫氣處理系統(tǒng),與實施例1的區(qū)別在于:3)將h2ptcl6溶液和h2pdcl6溶液按pt:pd的質量比=1:2配制成混合溶液,將經(jīng)過2)后的管狀γ-a12o3載體放入混合溶液后靜置10min后取出,在110℃-120℃溫度下干燥2小時后形成半成品。
對實施例1-6,對比例1-8進行測試,測試過程中除過濾床的制備方法改變外,其余均相同。
從上述表格中發(fā)現(xiàn),pt:pd的質量比控制、助劑tio2的加入有利于提升氫氣處理效果、對載體進行二次處理(在混合溶液內(nèi)靜置后干燥)均有利于提升氫氣處理效果;實施例3的氫氣處理效果最佳,助劑tio2和對載體進行二次處理使得催化床具有更好的氫氣處理效果;管狀載體的氫氣處理效果比顆粒狀載體更好。