【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体纯化，涉及一种水电解氢气纯化装置及方法。
技术介绍
1、来自电解设备的氢气含有氧和水等杂质，氧气中含有氢气和水等杂质，难以达到用户的指标要求，因此在供给用户之前需要进行纯化。原料氢气的纯化方法随原料气组成和氢气纯度要求的不同而异，一般来说水电解氢气中的氧可用催化氧化除去,水经过分子筛吸附去除。但当前氢的纯化技术中，存在着装置结构不合理，吸附再生控制过程粗糙，不能满足现在的节能降耗需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了提供一种水电解氢气纯化装置及方法，以实现对水电解氢气的低能耗、高效率、低成本的纯化等。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术的技术方案之一提供了一种水电解氢气纯化装置，包括沿水电解氢气处理方向依次连接的脱氧反应器、脱氧气体冷却器、脱氧气体分液罐、以及脱氧气体干燥器组，所述脱氧气体干燥器组由若干台并联的脱氧气体干燥器组成；
4、所述脱氧气体干燥器的出口还引出两条支路，其中一路作为产品管线，另一路作为再生气并顺序连接再生气加热器、所述脱氧气体干燥器组、再生气冷却器和再生气干燥分液罐，且所述再生气干燥分液罐的气相出口还通过管路返回连接所述脱氧气体干燥器组。
5、进一步的，所述的脱氧气体干燥器组包括至少三台并联的脱氧气体干燥器。
6、进一步的，所述的脱氧反应器和脱氧气体冷却器之间还设有第一换热器，且水电解氢气还通过进气管路先连接所述第一换热器，再进入所述脱氧反应
7、进一步的，所述的脱氧气体干燥器组和再生气冷却器之间还设有第二换热器，且再生气还连接所述第二换热器，再进入所述再生气加热器中。
8、进一步的，所述的脱氧反应器内部或旁边还设有为其提供热量的脱氧反应器电加热器。
9、进一步的，本专利技术的纯化装置主要用于水电解氢气的纯化，也可以用于水电解氧气的纯化。
10、进一步的，脱氧气体冷却器与再生气冷却器共用一个冷却器。
11、本专利技术的技术方案之二提供了一种水电解氢气纯化方法，其基于如上所述的水电解氢气纯化装置，该纯化方法包括以下步骤：
12、(1)水电解氢气脱氧工序：
13、来自电解制氢装置的水电解氢气预热后进入脱氧反应器中，经反应除去水电解氢气的氧气后，得到脱氧气体，再降温冷却后，进入脱氧气体分液罐中，分离出游离水分，进入脱氧气体干燥工序；
14、(2)脱氧气体干燥工序：
15、经脱除游离水分的脱氧气体从脱氧气体分液罐中离开，并从底部进入所述脱氧气体干燥器组的至少一台脱氧气体干燥器中，被吸附干燥脱除水分，从脱氧气体干燥器顶部出来的气体，即为高纯氢气，作为产品氢气送出。
16、进一步的，经过脱氧气体干燥工序所得到的产品氢气的一部分还作为再生气，并采用等压再生工艺，对所述脱氧气体干燥器组中达到吸附上限的脱氧气体干燥器进行再生处理。
17、更进一步的，在再生处理的循环周期内，所述脱氧气体干燥器组中的各台脱氧气体干燥器均依次经历主吸附、次吸附和再生过程。
18、主吸附为从脱氧气体分液罐来的脱氧气体的吸附干燥过程。
19、再生过程为使用热的再生气对含水的脱氧气体干燥器进行解吸，脱出水分。
20、次吸附为对再生过程出来的再生气进行干燥，使其满足产品标准。
21、更优选的，处于主吸附状态的脱氧气体干燥器的操作过程具体为：
22、从脱氧气体分液罐出来的分离出游离水分的脱氧气体进入到对应脱氧气体干燥器中，由下而上流经脱氧气体干燥器中的吸附剂床层，此时，脱氧气体中的水分被吸附除去，并在脱氧气体干燥器顶部得到干燥后的产品氢气，即完成主吸附过程；
23、处于再生、次吸附状态的脱氧气体干燥器的操作过程分别具体为：
24、未处于主吸附过程的脱氧气体干燥器可以进行再生过程和次吸附过程。以从处于主吸附状态下的脱氧气体干燥器所流出的产品氢气作为再生气，此再生气进入再生气加热器中加热后，进入处于再生过程的脱氧气体干燥器中，将吸附在吸附剂床层上的水分解吸出来，并随再生气流出，即完成再生过程；
25、从处于再生过程的脱氧气体干燥器出来的热再生气，降温冷却并经再生气干燥分液罐分液后，进入处于次吸附状态的脱氧气体干燥器中，并从顶部流出合格的产品氢气并入产品管线中。
26、此外，更进一步的，当脱氧气体干燥器再生完成后，从产品氢气引出新的再生气进入热的再生后的脱氧气体干燥器中进行冷吹，直至此脱氧气体干燥器温度降至设定值，即可进行下一次主吸附操作。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水电解氢气纯化装置，其特征在于，包括沿水电解氢气处理方向依次连接的脱氧反应器、脱氧气体冷却器、脱氧气体分液罐、以及脱氧气体干燥器组，所述脱氧气体干燥器组由若干台并联的脱氧气体干燥器组成；
2.根据权利要求1所述的一种水电解氢气纯化装置，其特征在于，所述的脱氧气体干燥器组包括至少三台并联的脱氧气体干燥器。
3.根据权利要求1所述的一种水电解氢气纯化装置，其特征在于，所述的脱氧反应器和脱氧气体冷却器之间还设有第一换热器，且水电解氢气还通过进气管路先连接所述第一换热器，再进入所述脱氧反应器中。
4.根据权利要求1所述的一种水电解氢气纯化装置，其特征在于，所述的脱氧气体干燥器组和再生气冷却器之间还设有第二换热器，且再生气还连接所述第二换热器，再进入所述再生气加热器中。
5.根据权利要求1所述的一种水电解氢气纯化装置，其特征在于，所述的脱氧反应器内部或旁边还设有为其提供热量的脱氧反应器电加热器。
6.一种水电解氢气纯化方法，其基于如权利要求1-5任一所述的水电解氢气纯化装置，其特征在于，该纯化方法包括以下步骤：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。