提纯器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种提纯器，用于提取混合气体中的氢气，所述提纯器呈柱状设置，并包括由外向内依次设置的壳体、钯管、刚玉管及电热丝，所述壳体设有供混合气体进入的入口和供尾气排出的出口，所述刚玉管内设有通孔，所述电热丝穿设于所述通孔内以通过所述刚玉管为所述钯管供热。本实用新型专利技术的提纯器通过在钯管中设置刚玉管及在刚玉管内设置加热丝来为钯管加热，使得提纯器内可以迅速达到提纯所需的温度，并将温度维持在稳定的水平，进而提高提纯器的提纯效率。纯器的提纯效率。纯器的提纯效率。

【技术实现步骤摘要】
提纯器


[0001]本技术涉及新能源领域，尤其涉及一种提纯器，用于提取氢气。

技术介绍

[0002]氢气的提纯是制氢过程中的关键点，在氢气的提纯过程中，当钯管处于温度小于573K、压力小于2MP的条件下时，氢气在透过钯膜时会发生“氢脆”现象，这是由于钯吸收氢后形成晶格常数不同的α
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贫氢相和β
‑
富氢相，经冷热循环后，造成金属晶格发生膨胀和收缩导致膜的变脆或者破损。
[0003]现有的提纯器中由于加热炉与钯管不相接触，所以热量主要是通过空气传递到钯管，因此对钯管加热较慢，达到提纯温度所需的时间较长；而且由于空气有一定的导热作用，所以钯管不容易维持某一恒定不变的温度，提纯器中温度的稳定性不好，如此会影响钯管的透氢稳定性。
[0004]因此，有必要设计一种用于提取氢气的提纯器，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种提纯效率较高的提纯器。
[0006]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种提纯器，用于提取混合气体中的氢气，所述提纯器呈柱状设置，并包括由外向内依次设置的壳体、钯管、刚玉管及电热丝，所述壳体设有供混合气体进入的入口和供尾气排出的出口，所述刚玉管内设有通孔，所述电热丝穿设于所述通孔内以通过所述刚玉管为所述钯管供热。
[0007]作为本技术进一步改进的技术方案，所述通孔设有若干个，且该若干个通孔均匀分布在所述刚玉管内。
[0008]作为本技术进一步改进的技术方案，所述电热丝设置有一根并依次穿过每一个通孔，以使得所述电热丝的两端自所述刚玉管的同一端突伸出。
[0009]作为本技术进一步改进的技术方案，所述壳体呈管状设置，所述入口及出口分设于所述壳体的相对设置的两端。
[0010]作为本技术进一步改进的技术方案，所述壳体为不锈钢管。
[0011]作为本技术进一步改进的技术方案，当混合气体从入口流向出口时，混合气体中的氢气透过所述钯管，以进入所述钯管内部进行收集。
[0012]作为本技术进一步改进的技术方案，所述钯管的一端突伸出所述壳体，以将收集到的氢气排出。
[0013]作为本技术进一步改进的技术方案，所述提纯器还包括设置在所述钯管与所述壳体之间的用于增加气体湍流的气体扰流部。
[0014]作为本技术进一步改进的技术方案，所述气体扰流部为套设在所述钯管外侧的弹簧。
[0015]作为本技术进一步改进的技术方案，所述气体扰流部与所述钯管之间存在间
隙，所述间隙的大小为0.2mm
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1mm。
[0016]由以上技术方案可知，本技术的提纯器通过在钯管中设置刚玉管及在刚玉管内设置加热丝来为钯管加热，使得提纯器内可以迅速达到提纯所需的温度，并将温度维持在稳定的水平，进而提高提纯器的提纯效率。
附图说明
[0017]图1为本技术的提纯器的立体图。
[0018]图2为本技术的提纯器的分解图。
[0019]图3为本技术的提纯器的侧视图。
[0020]图4为本技术的提纯器的截面图。
[0021]图5为本技术的提纯器内部的局部气体流向示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。
[0023]请参图1至图4所示，本技术提供一种用于提取氢气的提纯器100，其呈柱状设置，并包括由外向内依次设置的壳体1、钯管2、刚玉管3及设于刚玉管3内的电热丝4。
[0024]请参图1与图4所示，壳体1设有入口12和出口11，入口12用于通入待分离的混合气体，出口11用于导出混合气体经分离氢气后的尾气，入口12和出口11之间形成混合气体通道13(即壳体1与钯管2之间形成混合气体通道13)。优选的，壳体1呈管状设置，优选为常见的不锈钢管；入口12和出口11分别位于壳体1相对设置的两端。需要说明的是，入口12和出口11的位置可以互换，即出口11作为通入混合气体的入口，而入口12作为尾气的出口，只需保证入口12和出口11位于壳体1上相距较远的位置即可，即保证混合气体通道13的长度。
[0025]请参图2和图4所示，钯管2一端突伸出壳体1设置，以将收集到的氢气排出。具体的，钯管2具有开口端21和闭口端22，钯管2的绝大部分收容在壳体1内，开口端21突伸出壳体1。优选的，开口端21从出口11突伸出壳体1。钯管2的具体形式可以为纯钯管、镀钯膜的不锈钢管、镀钯合金膜的不锈钢管等；另外，在其他实施例中，也可以用金属镍代替金属钯，同样可以实现氢气的提取，在此不予限制。
[0026]请参图4和图5所示，优选的，钯管2外侧设有用于增加气体湍流的气体扰流部5。本技术中，气体扰流部5优选为套设在钯管2外侧的螺旋形的弹簧，如此设置，使得钯管2与壳体1之间的混合气体通道13呈螺旋状设置，继而产生螺旋气流，打破了气流在钯管2外表面的直线的运动规律。
[0027]气体扰流部5与钯管2之间存在间隙，间隙的大小优选为0.2mm
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1mm之间，如此设置，使得直接从间隙内流过的气体受间隙影响而产生压缩及膨胀的效果，从而形成喷射气流，喷射气流与螺旋气流混合后增加了气体的扰动，破坏了原先附着在钯管2外表面的气体层流，使得混合气体内含有的氢气充分接触钯管2，并通过解离组合效应渗透到钯管2的内部，大幅度提高了氢气提纯的效率。
[0028]请参图2和图3所示，刚玉管3设于钯管2的内部，刚玉管3内设有若干通孔31，且该若干通孔31均匀分布在刚玉管3内，电热丝4穿设于通孔31内，以对刚玉管3进行加热，进而
通过刚玉管3对钯管2进行加热。本技术中，选择刚玉管的目的在于：(1)刚玉管3受热及导热快，使得提纯器100启动便捷，加热快速；(2)刚玉管3的机械强度高，耐急冷急热性好，不易炸裂，可延长提纯器100的使用寿命。
[0029]优选的，通孔31的数量为4个，电热丝4设置为1根并依次穿过每一个通孔31，如此设置，保证了刚玉管3的每个通孔31内都穿有电热丝4，一方面，减少单孔刚玉管中电热丝之间桥接造成的能量损失；另一方面，电热丝4穿插进刚玉管3的每一个通孔31中，保证加热均匀。另外，电热丝4的两端自刚玉管3的同一端(靠近钯管2的开口端21一侧)突伸出，以方便电热丝4与电源相连接。
[0030]本技术中，具体的气体走向为：混合气体从入口12通入壳体1和钯管2之间，并顺着钯管2和壳体1之间形成的螺旋形的混合气体通道13流向出口11，在此过程中，混合气体中只有氢气可以通过钯管2的管壁进入钯管2内部，并在钯管2内部聚集，然后通过钯管2的开口端21导出并收集；而其他气体不能穿过钯管2，只能顺着混合气体通道13流向出口11后收集。
[0031]需要说明的是，本技术中，壳体1、钯管2及刚玉管3的横截面均为圆形，在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提纯器，用于提取混合气体中的氢气，其特征在于：所述提纯器呈柱状设置，并包括由外向内依次设置的壳体、钯管、刚玉管及电热丝，所述壳体设有供混合气体进入的入口和供尾气排出的出口，所述刚玉管内设有通孔，所述电热丝穿设于所述通孔内以通过所述刚玉管为所述钯管供热。2.如权利要求1所述的提纯器，其特征在于：所述通孔设有若干个，且该若干个通孔均匀分布在所述刚玉管内。3.如权利要求2所述的提纯器，其特征在于：所述电热丝设置有一根并依次穿过每一个通孔，以使得所述电热丝的两端自所述刚玉管的同一端突伸出。4.如权利要求1所述的提纯器，其特征在于：所述壳体呈管状设置，所述入口及出口分设在壳体的相对设置的两端。5.如权利要求4所述的提...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建明，卢进，孙营，王琛，
申请(专利权)人：苏州高迈新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：