氢气纯化系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种氢气纯化系统，该氢气纯化系统包括脱氧模块、三个吸附塔，脱氧模块为进入氢气纯化系统的待纯化氢气进行加热脱氧；三个吸附塔均设于所述脱氧模块之后，且三个所述吸附塔的三者之一为再生塔，另外两者分别为第一干燥塔与第二干燥塔，所述再生塔连通所述脱氧模块，以回收所述脱氧模块余热，所述第一干燥塔与所述第二干燥塔均连通所述再生塔，均用于对所述待纯化氢气进行干燥。本实用新型专利技术技术方案减少氢气纯化过程中的能量损耗，提高经济效益。提高经济效益。提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
氢气纯化系统


[0001]本技术涉及氢气纯化
，特别涉及一种氢气纯化系统。

技术介绍

[0002]水电解氢气中含有微量氧和大量水汽，为了获得高纯度的氢气，需要对水电解氢气进行纯化处理。
[0003]纯化过程涉及有多处加热单元，包括脱氧加热、干燥器内部吸附剂的再生加热等，现有技术中，通常通过加热器分别对其进行加热。但因气体流过这些加热模块加热后，进入下一工序时需要为气体再次降温，导致氢气纯化系统不断进行加温、降温，进而造成较大的能量浪费。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的是提出氢气纯化系统，旨在减少氢气纯化过程中的能量损耗，提高经济效益。
[0005]为实现上述目的，本技术提出的氢气纯化系统，包括：
[0006]脱氧模块，用于为进入所述氢气纯化系统的待纯化氢气进行加热脱氧；
[0007]三个吸附塔，设于所述脱氧模块之后，三个所述吸附塔的三者之一为再生塔，另外两者分别为第一干燥塔与第二干燥塔，所述再生塔连通所述脱氧模块，以回收所述脱氧模块余热，所述第一干燥塔与所述第二干燥塔均连通所述再生塔，均用于对所述待纯化氢气进行干燥。
[0008]可选地，三个所述吸附塔分别为第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔，且三个吸附塔具有相互循环切换的第一使用状态、第二使用状态和第三使用状态；
[0009]于所述第一使用状态，所述第二吸附塔为再生塔，所述第一吸附塔为第一干燥塔，所述第三吸附塔为第二干燥塔；
[0010]于所述第二使用状态，所述第二吸附塔为第一干燥塔，所述第一吸附塔为第二干燥塔，所述第三吸附塔为再生塔；
[0011]于所述第三使用状态，所述第二吸附塔为第二干燥塔，所述第一吸附塔为再生塔，所述第二吸附塔为第一干燥塔。
[0012]可选地，所述吸附塔内设有相互换热的第一风道与第二风道，所述再生塔的第二风道内设有失效干燥剂，所述再生塔的第一风道连通所述脱氧模块，以回收所述脱氧模块余热并加热所述失效干燥剂，所述再生塔的第二风道用于供干燥后氢气通过，以带走所述失效干燥剂内的水分，所述第一干燥塔的第二风道与所述第二干燥塔的第二风道内均设有干燥剂，所述第一干燥塔的第二风道连通所述再生塔的第一风道，所述第一干燥塔用于对流过所述再生塔的第一风道的所述待纯化氢气进行干燥，所述第二干燥塔的第二风道连通所述再生塔的第二风道，所述第二干燥塔用于对流过所述再生塔的第二风道的所述干燥后氢气进行二次干燥。
[0013]可选地，所述氢气纯化系统还包括冷却模块，所述冷却模块包括第一冷却器与第二冷却器，所述第一冷却器连通所述再生塔的第一风道与所述第一干燥塔的第二风道，用于冷却流经所述再生塔的第一风道的所述待纯化氢气，所述第二冷却器连通所述再生塔的第二风道与所述第二干燥塔的第二风道，用于冷却流经所述再生塔的第二风道的所述干燥后氢气。
[0014]可选地，所述第一冷却器内设有供所述待纯化氢气流动的第三风道、及供冷却液流动的第一流道，所述第一流道为所述第三风道换热；和/或，
[0015]所述第二冷却器内设有供所述干燥后氢气流动的第四风道、及供冷却液流动的第二流道，所述第二流道为所述第四风道换热。
[0016]可选地，所述氢气纯化系统还包括过滤回收模块，所述过滤回收模块分别连通所述第一干燥塔的第二风道、及所述第二干燥塔的第二风道，以过滤回收纯化后的氢气。
[0017]可选地，第一干燥塔的第二风道的出风端分别连通第一分流道与第二分流道，所述第一分流道连通所述过滤回收模块，所述第二分流道连通所述再生塔的第二风道，以带走所述失效干燥剂内的水分。
[0018]可选地，所述氢气纯化系统还包括气液分离模块，所述气液分离模块包括第一气液分离器、第二气液分离器以及第三气液分离器，所述第一气液分离器设于所述脱氧模块之前，以为所述待纯化氢气进行初步气液分离，所述第二气液分离器的进气口连通所述第一冷却器，所述第二气液分离器的出气口连通所述第一干燥塔的第二风道，所述第三气液分离器的进气口连通所述第二冷却器，所述第三气液分离器的出气口连通所述第二干燥塔的第二风道。
[0019]可选地，所述氢气纯化系统还包括液体回收模块，所述液体回收模块分别连通所述第一气液分离器、所述第二气液分离器以及所述第三气液分离器，以回收由所述气液分离模块分离出的液体。
[0020]可选地，所述氢气纯化系统还包括预热模块，所述预热模块包括相互换热的第五风道与第六风道，所述第五风道的进风端用于连通外部进风口，所述第五风道的出风端连通所述脱氧模块，所述第六风道的进风端连通所述再生塔的第一风道的出风端，所述第六风道的出风端连通所述第一冷却器，以回收所述脱氧模块余热，并为流经所述第五风道的所述待纯化氢气预热。
[0021]可选地，所述脱氧模块与所述再生塔的第一风道通过第三分流道连通，所述再生塔的第一风道与所述第一冷却器之间通过第四分流道连通，且所述第三分流道与所述第四分流道之间连通有第五分流道，所述再生塔具有相互切换的加热状态与冷却状态；
[0022]于所述加热状态，所述待纯化氢气由所述第三分流道流入所述再生塔的第一风道，并由所述第一风道流入所述第四分流道；于所述冷却状态，所述待纯化氢气由所述第三分流道流入所述第五分流道，并由所述第五分流道流入所述第四分流道。
[0023]可选地，所述脱氧模块和三个所述吸附塔之间通过多个通风管道连通，且多个所述通风管道均设有控制阀，以控制所述待纯化氢气在所述氢气纯化系统中的流动方向。
[0024]可选地，三个所述吸附塔均为列管式换热器或管壳式换热器。
[0025]本技术技术方案通过设置脱氧模块、三个吸附塔及冷却模块，该脱氧模块用于为进入氢气纯化系统的待纯化氢气进行加热脱氧。三个吸附塔的三者之一为再生塔，另
外两者分别为第一干燥塔与第二干燥塔，即再生塔、第一干燥塔与第二干燥塔可相互转换，即三个吸附塔的作用或角色可根据其内部干燥剂的状态进行切换。再生塔连通脱氧模块，从而回收脱氧模块的余热，从而辅助再生塔完成再生。再生塔连通脱氧模块，以回收脱氧模块余热，第一干燥塔与第二干燥塔均连通再生塔，均用于对待纯化氢气进行干燥。从而使得流经该氢气纯化系统的待纯化氢气经过干燥和脱氧，除去内部的氢气和水分，从而得到所需的产品氢气。且因再生塔回收脱氧模块所产生的余热，使得整个氢气纯化系统中，仅脱氧模块需要加热，后续再生塔再生工序只需要利用脱氧模块加热后的余热完成加热，无需额外设置帮助再生塔进行再生的加热源。不仅简化了工序，而且减少了再生塔再生所需的加热能量，减少氢气纯化过程中的能量损耗，提高制氢工艺整体的经济效益。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢气纯化系统，其特征在于，包括：脱氧模块，用于为进入所述氢气纯化系统的待纯化氢气进行加热脱氧；三个吸附塔，设于所述脱氧模块之后，三个所述吸附塔的三者之一为再生塔，另外两者分别为第一干燥塔与第二干燥塔，所述再生塔连通所述脱氧模块，以回收所述脱氧模块余热，所述第一干燥塔与所述第二干燥塔均连通所述再生塔，均用于对所述待纯化氢气进行干燥。2.如权利要求1所述的氢气纯化系统，其特征在于，三个所述吸附塔分别为第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔，且三个吸附塔具有相互循环切换的第一使用状态、第二使用状态和第三使用状态；于所述第一使用状态，所述第二吸附塔为再生塔，所述第一吸附塔为第一干燥塔，所述第三吸附塔为第二干燥塔；于所述第二使用状态，所述第二吸附塔为第一干燥塔，所述第一吸附塔为第二干燥塔，所述第三吸附塔为再生塔；于所述第三使用状态，所述第二吸附塔为第二干燥塔，所述第一吸附塔为再生塔，所述第二吸附塔为第一干燥塔。3.如权利要求1所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述吸附塔内设有相互换热的第一风道与第二风道
，
所述再生塔的第二风道内设有失效干燥剂，所述再生塔的第一风道连通所述脱氧模块，以回收所述脱氧模块余热并加热所述失效干燥剂，所述再生塔的第二风道用于供干燥后氢气通过，以带走所述失效干燥剂内的水分，所述第一干燥塔的第二风道与所述第二干燥塔的第二风道内均设有干燥剂，所述第一干燥塔的第二风道连通所述再生塔的第一风道，所述第一干燥塔用于对流过所述再生塔的第一风道的所述待纯化氢气进行干燥，所述第二干燥塔的第二风道连通所述再生塔的第二风道，所述第二干燥塔用于对流过所述再生塔的第二风道的所述干燥后氢气进行二次干燥。4.如权利要求3所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述氢气纯化系统还包括冷却模块，所述冷却模块包括第一冷却器与第二冷却器，所述第一冷却器连通所述再生塔的第一风道与所述第一干燥塔的第二风道，用于冷却流经所述再生塔的第一风道的所述待纯化氢气，所述第二冷却器连通所述再生塔的第二风道与所述第二干燥塔的第二风道，用于冷却流经所述再生塔的第二风道的所述干燥后氢气。5.如权利要求4所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述第一冷却器内设有供所述待纯化氢气流动的第三风道、及供冷却液流动的第一流道，所述第一流道为所述第三风道换热；和/或，所述第二冷却器内设有供所述干燥后氢气流动的第四风道、及供冷却液流动的第二流道，所述第二流道为所述第四风道换热。6.如权利要求3所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述氢气纯化系统还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞飞，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：