本实用新型专利技术公开一种能快速、有效回收空气中的氢气的循环处理系统，包括高压钢瓶、贮气罐、流量控制计、取样口、循环泵以及装有表面改性后的Zr2Fe合金的吸气剂床；所述高压钢瓶出气口通过第一管道与流量控制计进气口连通；所述贮气罐出气口通过第二管道与流量控制计进气口连通；所述流量控制计出气口通过第三管道与吸气剂床进气口连接，吸气剂床的出气口通过第四管道与取样口连通；所述循环泵泵入口通过第五管道与第四管道连通，而循环泵出口则通过第六管道与贮气罐进气口连通。本实用新型专利技术充分发挥了表面改性后的Zr2Fe合金的贮氢性能，能够快速、有效地将含氢混合气体中的氢进行回收。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种气体处理系统，具体涉及的是一种能快速、有效回收空气中 的氢气的循环处理系统。
技术介绍
目前，对于含氢混合气体的排放，有着严格的标准，因为氢气存在一定的爆炸极 限，当混合气体中的氢含量达到爆炸极限时，容易带来爆炸的隐患。因此，在排放含氢的混 合气体前，需要对其含有的氢气进行回收，方能进行排放。Zr2Fe合金是典型的吸气剂材料， 通常用于含氚气氛的氚回收处理，当然也适用于吸附回收氢。然而，普通的Zr2Fe合金在捕 集混合气体中的氢气的同时，它也可以与其中的杂质气体，例如水蒸汽、氧、一氧化碳等发 生反应，弓丨起Zr2Fe合金中毒，从而影响Zr2Fe合金的处理性能。 基于此，中国专利申请公布号为CN104259452A、专利技术创造名称为"一种增强Zr2Fe 合金抗空气毒化性能的方法"公开了一种经表面改性后的Zr2Fe合金，其大幅增强了Zr2Fe 合金的抗空气毒化性能，有效提高了Zr2Fe合金使用的稳定性，从而可以很好地对含氢混合 气体进行氢回收处理。 虽然上述经表面改性后的Zr2Fe合金，其抗毒化性能大幅提升了，但是由于现有的 氢回收处理系统结构设计不合理，因而难以充分发挥表面改性后的Zr2Fe合金的除氢能力， 使得排放的混合气体中的氢气不能被有效的回收，进而可能导致排放的气体中存在氢气过 多泄漏的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能快速、有效回收空气中的氢气的循环处理系 统，主要解决现有的氢处理系统在配合表面改性的Zr2Fe合金后，依然难以有效地将混合气 体中的氢进行回收的问题。 为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下： -种能快速、有效回收空气中的氢气的循环处理系统，包括高压钢瓶、贮气罐、流 量控制计、取样口、循环栗以及装有表面改性后的Zr2Fe合金的吸气剂床；所述高压钢瓶出 气口通过第一管道与流量控制计进气口连通，并且该第一管道上设有第一阀门；所述贮气 罐出气口通过第二管道与流量控制计进气口连通，并且该第二管道上设有第二阀门；所述 流量控制计出气口通过第三管道与吸气剂床进气口连接，而吸气剂床的出气口则通过第四 管道与取样口连通，并且该第四管道上还设有第三阀门；所述循环栗栗入口通过第五管道 与第四管道连通，而循环栗出口则通过第六管道与贮气罐进气口连通，并且第五管道上还 设有第四阀门。 为进一步确保操作的安全性，本技术还包括设置在第二管道上、且用于监测 贮气罐出气口压力的压力传感器，以及设置在第六管道上的第五阀门。 进一步地，所述第四管道上还设有过滤器；所述第五管道靠近该过滤器出气口处。 为保证管道及设备的真空度，本技术还包括通过第七管道与第四管道连通的 真空栗，并且该第七管道上还设有第六阀门。 与现有技术相比，本技术具有以下有益效果： ( 1)本技术通过设置高压钢瓶、贮气罐、吸气剂床、循环栗以及一些控制阀门， 并在吸气剂床中装入经表面改性后的Zr2Fe合金，从而以循环处理的方式，对含氢混合气体 进行反复处理，将其中的微量氢气进行回收，如此既能快速使混合气体达到氢气排放的标 准，又能快速、有效地回收氢气。本技术充分发挥了表面改性后的Zr2Fe合金的抗毒化 性能，大幅提高了在混合气体中回收氢气的效率和持续性，并且避免了因氢气泄漏而可能 存在的各种安全隐患。 (2)本技术通过设置压力传感器和第五阀门，可以对贮气罐的出气压力进行 实时监控，利用第五阀门调节贮气罐的进气流量，确保系统操作的安全性。 (3)本技术还设置了真空栗，利用真空栗对系统进行抽真空处理，可以避免 系统对含氢混合气体的处理结果存在偏差，从而进一步保证了排放气体符合氢气的排放标 准。【附图说明】 图1为本技术的结构示意图。 其中，附图标记对应的零部件名称为： 1-高压钢瓶，2-第一阀门，3-贮气罐，4-压力传感器，5-第二阀门，6-吸气剂床， 7-过滤器，8-流量控制计，9-第三阀门，10-取样口，11-第四阀门，12-循环栗，13-第五阀 门，14-第六阀门，15-真空栗。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括 但不限于下列实施例。 实施例 如图1所示，本技术提供了一种可以快速、有效回收空气中的微量氢气的系 统，其包括高压钢瓶1、贮气罐3、吸气剂床6、流量控制计8、取样口 10以及循环栗12。所述 的高压钢瓶1中盛装有含氢的混合气体，该高压钢瓶1出气口通过第一管道与流量控制计 8进气口连通，并且该第一管道上设有第一阀门2 ;所述贮气罐3的进气口通过第六管道与 循环栗12出口连通，并且该第六管道上设有第五阀门13,而贮气罐3的出气口则通过第二 管道与流量控制计8进气口连通，并且该第二管道上还设有第二阀门5。所述的吸气剂床6 用于回收含氢混合气体中的微量氢气，其内装有表面改性后的Zr2Fe合金，本实施例所述的 表面改性后的Zr2Fe合金，其制备方式在申请公布号为CN104259452A的中国专利申请文献 中有详细记载，因此，本实施例不再对该种Zr2Fe合金进行详细介绍。 所述的流量控制计8出气口通过第三管道与吸气剂床6进气口连通，吸气剂床6 出气口通过第四管道与取样口 10连通，并且该第四管道上还设有过滤器7和第三阀门9。 所述的循环栗12栗入口通过第五管道与第四管道连通，并靠近过滤器7出气口处，同时，该 第五管道上还设有第四阀门11。 此外，本技术还设有真空栗15,该真空栗15通过第七管道与第四管道连通， 并且该第七管道上还设有第六阀门14。 利用上述系统，下面对其回收混合气体(本实施例针对的是0. 099%H2+99. 901%空 气的混合气体）中微量氢气的过程进行介绍。 首先，关闭第一阀门2,打开其他阀门，然后利用真空栗15对除了高压钢瓶1外的 系统其他部件进行抽真空处理。 接着，对装有表面改性后的Zr2Fe合金样品的吸气剂床6进行活化处理，主要方法 是将吸气剂床6逐渐加热到500°C，加热过程中一直抽空，直到真空维持在IOPa左右。 而后，于室温条件下，关闭第二阀门5、第三阀门9和第六阀门14,打开其他阀门， 并启动循环栗12,调节好流量控制计8,此时，高压钢瓶1中的混合气体经流量控制计8调 节流量后，以10L/min的气体流量经由第三管道进入到吸气剂床6中，由吸气剂床6将混 合气体中的氢气吸收。被吸收氢气后的混合气体在循环栗12的作用下，经由第四管道、过 滤器7和第五管道由循环栗12栗入，并通过第六管道从贮气罐3的进气口进入到贮气罐3 中储存。 持续上述过程，直至高压钢瓶1中的混合气体基本处理完毕后，关闭第一阀门2， 打开第二阀门5,此时，在循环栗12的作用下，贮气罐3中的气体经由第二管道、流量控制计 8和第三管道进入到吸气剂床6中进行氢气的再次吸附处理。被处理后的气体再次经由第 四管道、过滤器7、第五管道、循环栗12回到贮气罐3中。如此反复循环，并且在循环的过程 中，间歇性地打开第三阀门9,通过取样口 10取样检查混合气体中的氢气含量，确认其是否 满足设计的氢气的排放标准，当满足该排放标准时，即可关闭循环栗12,停止对混合气体的 处理。 在上述循环处理混合气体的过程中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能快速、有效回收空气中的氢气的循环处理系统，其特征在于：包括高压钢瓶（1）、贮气罐（3）、流量控制计（8）、取样口（10）、循环泵（12）以及装有表面改性后的Zr2Fe合金的吸气剂床（6）；所述高压钢瓶（1）出气口通过第一管道与流量控制计（8）进气口连通，并且该第一管道上设有第一阀门（2）；所述贮气罐（3）出气口通过第二管道与流量控制计（8）进气口连通，并且该第二管道上设有第二阀门（5）；所述流量控制计（8）出气口通过第三管道与吸气剂床（6）进气口连接，而吸气剂床（6）的出气口则通过第四管道与取样口（10）连通，并且该第四管道上还设有第三阀门（9）；所述循环泵（12）泵入口通过第五管道与第四管道连通，而循环泵（12）出口则通过第六管道与贮气罐（3）进气口连通，并且第五管道上还设有第四阀门（11）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓静，邵正锋，林波，黄志勇，黄国强，王晓芳，蒋春丽，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51
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