一种含氢氧气的提纯液化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种含氢氧气的提纯液化系统，包括依次设置的第一主换热器和第二主换热器，还包括脱氢塔，所述的脱氢塔包括蒸发器、精馏塔段和冷凝器，所述的第一主换热器和第二主换热器设置有制冷输送管和第一氮气输送管，制冷输送管的进口端上依次连通有脱氢装置和原料输送管，所述的脱氢装置包括脱氢管以及脱氢管上设置的钯触媒反应器，制冷输送管的出口端和精馏塔段相连通，第一主换热器和第二主换热器之间的制冷输送管和蒸发器的热源进口端通过制冷输送支管相连通，制冷输送支管上设置有第一调节阀。实现了去除氧气中混杂的少量氢气进而制出高纯液氧。本实用新型专利技术调节、使用方便，具有广泛的市场前景。具有广泛的市场前景。具有广泛的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种含氢氧气的提纯液化系统


[0001]本技术涉及氧气的纯化领域，具体涉及一种含氢氧气的提纯液化系统。

技术介绍

[0002]随着石油资源日趋短缺、储量日益下降以及化石燃料利用带来的一系列环境问题日益严重，开发新型清洁能源已迫在眉睫。其中，氢能源作为一种高热值、环境友好、制备工艺简单、储运方便的新型清洁能源备受青睐，具有广泛的研究价值与应用前景。而电解水制氢因其产物纯度高、原料丰富等优势，成为当下研究的热点。
[0003]氧气作为电解水制氢的副产物，由于其的纯度很高同样是制取高纯氧气的重要原料，但是由于电解水工艺本身的限制，从电解水装置输送来的氧气常常会混杂少量氢气，通过简单吸附后低温液化难以达到完全去除氧气中混杂的少量氢气，制取的高纯液氧经常纯度偏低，因此难以得到大范围推广。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提供一种能够去除氧气中混杂的少量氢气进而制出高纯液氧的含氢氧气的提纯液化系统，用于克服现有技术中缺陷。
[0005]本技术采用的技术方案为：一种含氢氧气的提纯液化系统，包括依次设置的第一主换热器和第二主换热器，还包括脱氢塔，所述的脱氢塔包括蒸发器、精馏塔段和冷凝器，所述的第一主换热器和第二主换热器设置有制冷输送管和第一氮气输送管，制冷输送管的进口端上依次连通有脱氢装置和原料输送管，所述的脱氢装置包括脱氢管以及脱氢管上设置的钯触媒反应器，制冷输送管的出口端和精馏塔段相连通，第一主换热器和第二主换热器之间的制冷输送管和蒸发器的热源进口端通过制冷输送支管相连通，制冷输送支管上设置有第一调节阀。
[0006]优选的，所述的脱氢装置还包括钯触媒反应器两侧的脱氢管上设置的第一截止阀，所述的脱氢装置的数量采用两个，两个所述的脱氢装置之间相互并联。
[0007]优选的，所述的第一氮气输送管的进口端上设置有缓冲罐的顶端，缓冲罐的底端和冷凝器的冷源进口端通过液氮输送管相连通，液氮输送管上设置有第二调节阀，第一氮气输送管和液氮输送管之间的缓冲罐连通有透平膨胀机的出口端，第一主换热器上设置有第二氮气输送管，第二氮气输送管的出口端和透平膨胀机的进口端相连通，第二氮气输送管上沿着第二氮气输送管的进口端至第一主换热器依次设置有第二截止阀、第一单向阀和第一增压机组，第一单向阀和第一增压机组之间的第二氮气输送管与第一氮气输送管的出口端相连通。
[0008]优选的，所述的制冷输送管上设置有在线色谱。
[0009]优选的，所述的冷凝器的热源出口端上设置有废气排放管，废气排放管上设置有第四调节阀，蒸发器的冷源出口端上设置有高纯液氧输送管，高纯液氧输送管上设置有第五调节阀，蒸发器的冷源通道上设置有液位计。
[0010]优选的，所述的制冷输送管沿着第一主换热器至精馏塔段依次设置有第三调节阀和第二单向阀，第二单向阀和精馏塔段之间的制冷输送管通过液氧输送管相连通，液氧输送管上设置有第六调节阀和第三单向阀。
[0011]优选的，所述的第一主换热器和第二主换热器上设置有第三氮气输送管，第三氮气输送管的进口端和冷凝器的冷源出口端相连通，冷凝器和第二主换热器之间的第三氮气输送管上设置有第七调节阀，第一单向阀和第一增压机组之间的第二氮气输送管与第三氮气输送管的出口端相连通，第三氮气输送管的出口端和第一主换热器之间的第三氮气输送管上设置有第四单向阀，第一氮气输送管的出口端第一主换热器之间第一氮气输送管上设置有第五单向阀。
[0012]本技术有益效果是：首先，本技术通过本实施例，实现了本产品通过钯触媒反应器的对钯触媒反应器将氧气内的氢气变换结合所述的脱氢塔对液氧的精馏去除了氧气内的绝大部分氢气形成高纯液氧，实现了对作为电解水副产品的氧气的充分利用。
[0013]其次，本技术所述的制冷输送管上设置有在线色谱，通过在线色谱反馈的数据方便推断出处于工作状态的所述的脱氢装置是否需要进行维修，进行系统切换。
[0014]最后，本技术蒸发器的冷源通道上均分别设置有液位计，方便调整第六调节阀、第三调节阀和第一调节阀的开度维持蒸发器的冷源通道的液位高度。
[0015]本技术具有结构简单，操作方便，设计巧妙，大大提高了工作效率，具有很好的社会和经济效益，是易于推广使用的产品。
附图说明
[0016]图1为本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0017]如图1所示，一种含氢氧气的提纯液化系统，包括依次设置的第一主换热器2和第二主换热器3，还包括脱氢塔，所述的脱氢塔、第一主换热器2和第二主换热器3的外侧安装有冷箱1，所述的脱氢塔从上至下依次包括蒸发器4、精馏塔段5和冷凝器6，蒸发器4冷源通道的进口端和精馏塔段5的底端相连通，冷凝器6冷源通道的进口端和精馏塔段5的顶端相连通，所述的第一主换热器2和第二主换热器3设置有制冷输送管7和第一氮气输送管8，制冷输送管7的进口端上依次连通有脱氢装置和原料输送管9，所述的脱氢装置包括脱氢管10以及脱氢管10上设置的钯触媒反应器11，钯触媒反应器11包括反应器壳体和钯触媒层，制冷输送管7的出口端和精馏塔段5相连通，第一主换热器2和第二主换热器3之间的制冷输送管7和蒸发器4的热源进口端通过制冷输送支管12相连通，制冷输送支管12上设置有第一调节阀13。
[0018]所述的脱氢装置还包括钯触媒反应器11两侧的脱氢管10上设置的第一截止阀14，所述的脱氢装置的数量采用两个，两个所述的脱氢装置之间相互并联。所述的制冷输送管7上设置有在线色谱23，通过安装在线色谱23，在线色谱23能够方便反馈一套所述的脱氢装置的负载是否足够，当通过在线色谱23反馈的数据推断出一套所述的脱氢装置的负载过大，不足以满足工艺所要求的脱氢标准时，则需要打开两套所述的脱氢装置同时工作，同时通过在线色谱23反馈的数据也可以推断出处于工作状态的所述的脱氢装置是否需要进行
维修，进行系统切换。
[0019]所述的制冷输送管7沿着第一主换热器2至精馏塔段5依次设置有第三调节阀29和第二单向阀30，第二单向阀30和精馏塔段5之间的制冷输送管7通过液氧输送管31相连通，液氧输送管31上设置有第六调节阀32和第三单向阀33。所述的冷凝器6的热源出口端上设置有废气排放管24，废气排放管24上设置有第四调节阀25，蒸发器4的冷源出口端上设置有高纯液氧输送管26，高纯液氧输送管26上设置有第五调节阀27，冷凝器6的冷源通道和蒸发器4的冷源通道上均分别设置有液位计28，蒸发器4的冷源通道上安装液位计28是为了方便调整第六调节阀32、第三调节阀29和第一调节阀13的开度维持蒸发器4的冷源通道的液位高度。
[0020]所述的第一主换热器2和第二主换热器3上设置有第三氮气输送管34，第三氮气输送管34的进口端和冷凝器6的冷源出口端相连通，冷凝器6和第二主换热器3之间的第三氮气输送管34上设置有第七调节阀35，第一单向阀21和第一增压机组22之间的第二氮气输送管19与第三氮气输送管34的出口端相连通，第三氮气输送管34的出口端和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氢氧气的提纯液化系统，包括依次设置的第一主换热器(2)和第二主换热器(3)，还包括脱氢塔，所述的脱氢塔包括蒸发器(4)、精馏塔段(5)和冷凝器(6)，其特征在于：所述的第一主换热器(2)和第二主换热器(3)设置有制冷输送管(7)和第一氮气输送管(8)，制冷输送管(7)的进口端上依次连通有脱氢装置和原料输送管(9)，所述的脱氢装置包括脱氢管(10)以及脱氢管(10)上设置的钯触媒反应器(11)，制冷输送管(7)的出口端和精馏塔段(5)相连通，第一主换热器(2)和第二主换热器(3)之间的制冷输送管(7)和蒸发器(4)的热源进口端通过制冷输送支管(12)相连通，制冷输送支管(12)上设置有第一调节阀(13)。2.根据权利要求1所述的含氢氧气的提纯液化系统，其特征在于：所述的脱氢装置还包括钯触媒反应器(11)两侧的脱氢管(10)上设置的第一截止阀(14)，所述的脱氢装置的数量采用两个，两个所述的脱氢装置之间相互并联。3.根据权利要求1所述的含氢氧气的提纯液化系统，其特征在于：所述的第一氮气输送管(8)的进口端上设置有缓冲罐(15)的顶端，缓冲罐(15)的底端和冷凝器(6)的冷源进口端通过液氮输送管(16)相连通，液氮输送管(16)上设置有第二调节阀(17)，第一氮气输送管(8)和液氮输送管(16)之间的缓冲罐(15)连通有透平膨胀机(18)的出口端，第一主换热器(2)上设置有第二氮气输送管(19)，第二氮气输送管(19)的出口端和透平膨胀机(18)的进口端相连通，第二氮气输送管(19)上沿着第二氮气输送管(19)的进口端至第一主换热器(2)依次设置有第二截止阀(20)、第一单向阀(21)和第一增压机组(22)，第一单向阀(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕春福，姬起亮，范亚朋，司有，
申请(专利权)人：开封市鑫联空分设备有限公司，
类型：新型
国别省市：