本發(fā)明屬于氫氣純化,具體涉及一種氫氣純化裝置。
背景技術(shù):
1、在石油熱裂氣燃燒時,其產(chǎn)物為一氧化碳和二氧化碳,對于產(chǎn)生的原料氣中的一氧化碳,使其在高溫條件下與水反應(yīng),生成二氧化碳與氫氣,然后再去除生成的二氧化碳以及原料氣中自帶的二氧化碳,得到純化的氫氣,在上述過程中,可能存在一氧化碳和水蒸氣反應(yīng)不充分的現(xiàn)象,對于未充分反應(yīng)的一氧化碳和水蒸氣,其會留存于原料氣中,影響氫氣純度,后續(xù)步驟中,在通過活性炭去除二氧化碳這一過程中,隨著活性炭的吸附時長增加,吸附炭會逐漸趨于飽和,在活性炭飽和時,無法自動進(jìn)行活性炭的更換,而活性炭更換的不及時,會降低活性炭對二氧化碳的持續(xù)性吸附去除作用,降低氫氣純化效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種氫氣純化裝置,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種氫氣純化裝置,包括外筒,外筒內(nèi)腔中部連接有分隔板件,分隔板件上下對稱設(shè)有一級純化模塊,一級純化模塊包括填充盒,填充盒與分隔板件相貼合。
4、外筒上方設(shè)有中轉(zhuǎn)模塊,中轉(zhuǎn)模塊包括斜面環(huán)、一級中空環(huán)與頂板,斜面環(huán)連接于外筒頂端,一級中空環(huán)連接于斜面環(huán)頂端,頂板連接于一級中空環(huán)內(nèi)壁頂端,頂板上方左右對稱設(shè)有二級純化模塊以及三級純化模塊,二級純化模塊包括中部盒,中部盒處于頂板上方,三級純化模塊包括頂端盒,頂端盒處于中部盒上方。
5、分隔板件與中轉(zhuǎn)模塊、中部盒、頂端盒之間連接有高溫再生模塊,高溫再生模塊包括二級中空環(huán)、進(jìn)氣管件與一級電磁閥,二級中空環(huán)套設(shè)于外筒外壁中部,進(jìn)氣管件連通于二級中空環(huán)外壁右前方,一級電磁閥設(shè)于進(jìn)氣管件上。
6、外筒下方設(shè)有監(jiān)測模塊,監(jiān)測模塊包括氣體流量傳感器,氣體流量傳感器處于外筒下方。
7、優(yōu)選的,一級純化模塊還包括一級攔網(wǎng)、密封條框、觸發(fā)板件、安裝板件、一級設(shè)備槽口與一級接觸開關(guān),一級攔網(wǎng)上下對稱設(shè)于填充盒內(nèi)腔兩側(cè),且一級攔網(wǎng)與填充盒相連接,密封條框連接于填充盒外壁靠近分隔板件的一側(cè),觸發(fā)板件設(shè)于密封條框一側(cè),安裝板件上下對稱設(shè)于兩組密封條框之間,且安裝板件與分隔板件連接,一級設(shè)備槽口開設(shè)于安裝板件靠近觸發(fā)板件的一側(cè),一級接觸開關(guān)嵌設(shè)于一級設(shè)備槽口內(nèi),通過一級接觸開關(guān),并配合二級接觸開關(guān),對填充盒的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行監(jiān)測。
8、填充盒與分隔板件相背的一側(cè)設(shè)有封堵板件,且封堵板件與外筒連接,封堵板件與填充盒相背的一側(cè)中部,通過定位螺栓固定連接有驅(qū)動電機(jī),驅(qū)動電機(jī)的輸出軸貫穿封堵板件與填充盒連接,通過封堵板件,并配合分隔板件,對未使用的填充盒進(jìn)行密封阻擋。
9、分隔板件上下兩側(cè)對稱開設(shè)有二級設(shè)備槽口,二級設(shè)備槽口內(nèi)嵌設(shè)有二級接觸開關(guān)。
10、填充盒內(nèi)填充有活性炭,通過活性炭對二氧化碳進(jìn)行吸附。
11、優(yōu)選的,二級純化模塊還包括二級攔網(wǎng)與一級罩體,二級攔網(wǎng)上下對稱連接于中部盒內(nèi),一級罩體上下對稱連接于中部盒兩側(cè),通過二級攔網(wǎng)對沸石進(jìn)行阻擋。
12、中部盒內(nèi)填充有沸石,通過沸石對一氧化碳進(jìn)行吸附。
13、優(yōu)選的,三級純化模塊還包括三級攔網(wǎng)與二級罩體,三級攔網(wǎng)上下對稱連接于頂端盒內(nèi),二級罩體上下對稱連接于頂端盒兩側(cè),通過三級攔網(wǎng)對氧化鋁進(jìn)行阻擋。
14、頂端盒內(nèi)填充有氧化鋁,通過氧化鋁對水進(jìn)行吸附。
15、優(yōu)選的,位于下方的一級罩體底端與頂板之間連通有一級導(dǎo)管,一級導(dǎo)管上設(shè)有二級電磁閥,位于上方的一級罩體與位于下方的二級罩體之間連通有二級導(dǎo)管,位于上方的二級罩體頂端連接有原料氣進(jìn)入管,原料氣進(jìn)入管頂端連接有分支管件,分支管件上左右對稱設(shè)有三級電磁閥,分支管件頂端中部連接有主管,主管處于兩組三級電磁閥之間,將原料氣通過主管、分支管件、原料氣進(jìn)入管、位于上方的二級罩體導(dǎo)至頂端盒內(nèi),去除水分后的原料氣通過位于下方的二級罩體、二級導(dǎo)管進(jìn)入位于上方的一級罩體內(nèi),去除一氧化碳后的原料氣通過位于下方的一級罩體、一級導(dǎo)管、斜面環(huán)進(jìn)入外筒內(nèi)。
16、位于下方的一級罩體底端與頂板以及一級中空環(huán)之間連接有一級支撐桿件。
17、位于上方的一級罩體頂端與位于下方的二級罩體之間連接有二級支撐桿件。
18、優(yōu)選的,高溫再生模塊還包括方形槽口、分散腔室、圓形槽口、連通管件、四級電磁閥、底端管件、橫向管件與五級電磁閥,分散腔室開設(shè)于分隔板件中部,方形槽口分別開設(shè)于圓周陣列開設(shè)于一級中空環(huán)內(nèi)壁、外筒外壁、分隔板件外壁,且一級中空環(huán)內(nèi)腔通過方形槽口與分散腔室相連通,圓形槽口分別圓周陣列開設(shè)于分隔板件頂部以及底部,連通管件以及四級電磁閥均設(shè)于圓形槽口內(nèi),且連通管件與分散腔室相連通,四級電磁閥設(shè)于連通管件上,底端管件以及橫向管件均圓周陣列設(shè)于外筒兩側(cè),底端管件一端貫穿外筒,并與位于下方的填充盒連通,底端管件另一端連通于二級中空環(huán)底端,橫向管件一端貫穿外筒,并與位于上方的填充盒連通,橫向管件另一端與底端管件相連通,五級電磁閥分別設(shè)于底端管件以及橫向管件上,且五級電磁閥上下對稱設(shè)于一級中空環(huán)兩側(cè),通過方形槽口,使進(jìn)氣管件導(dǎo)進(jìn)二級中空環(huán)內(nèi)的熱風(fēng)進(jìn)入填充盒內(nèi)。
19、底端管件與填充盒連通的一端內(nèi)部、橫向管件與填充盒連通的一端內(nèi)部均連接有濾網(wǎng),對活性炭進(jìn)行攔阻。
20、位于上方的二級罩體頂端連通有外排管件,外排管件上設(shè)有六級電磁閥。
21、優(yōu)選的,高溫再生模塊還包括一級導(dǎo)溫管件、二級導(dǎo)溫管件、頂端管件與排氣管件,一級導(dǎo)溫管件、二級導(dǎo)溫管件均設(shè)于中部盒與頂端盒內(nèi),二級導(dǎo)溫管件后端分別與中部盒以及頂端盒連接,二級導(dǎo)溫管件前端分別貫穿中部盒以及頂端盒,一級導(dǎo)溫管件一端分別貫穿中部盒以及頂端盒,且一級導(dǎo)溫管件另一端與二級導(dǎo)溫管件相連通,頂端管件左右對稱連通于二級中空環(huán)頂端,且頂端管件遠(yuǎn)離二級中空環(huán)的一端與位于下方的一級導(dǎo)溫管件連通,排氣管件連接于頂端盒一側(cè),且排氣管件與位于上方的一級導(dǎo)溫管件連通,使熱量更好地分散至中部盒和頂端盒內(nèi)。
22、上下兩組二級導(dǎo)溫管件之間連通有豎向管件。
23、優(yōu)選的,監(jiān)測模塊還包括導(dǎo)流罩體與連接支架,導(dǎo)流罩體連接于外筒底端,氣體流量傳感器以及連接支架均設(shè)于導(dǎo)流罩體內(nèi),連接支架圓周陣列連接于氣體流量傳感器外壁,且連接支架遠(yuǎn)離氣體流量傳感器的一端與導(dǎo)流罩體連接,通過氣體流量傳感器對氫氣的流量進(jìn)行監(jiān)測,在流量降低時,說明氧化鋁、沸石或者活性炭達(dá)到吸附飽和,無法繼續(xù)參與氫氣提純,此時氣體流量傳感器將數(shù)據(jù)輸送至外設(shè)終端,控制更換另一組三級純化模塊、二級純化模塊、一級純化模塊。
24、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在使用時,通過三級純化模塊以及二級純化模塊,分別除去原料氣內(nèi)的水分以及一氧化碳,由一級純化模塊,去除氫氣內(nèi)混合的二氧化碳,從而實現(xiàn)氫氣的純化,并對氫氣的純化效率進(jìn)行監(jiān)測,在氧化鋁、沸石以及活性炭達(dá)到吸附飽和時,氣體通過氧化鋁、沸石以及活性炭時所受的阻力變大,從而降低氣體通過的速率,通過氣體流量傳感器進(jìn)行監(jiān)測,在氣體流量降低時,自動切換另一組一級純化模塊、二級純化模塊以及三級純化模塊,并對使用后的氧化鋁、沸石以及活性炭進(jìn)行高溫加熱再生,保證裝置的持續(xù)性運作,以及氫氣純化效果。