一种氢气提纯装置的制作方法

1.本实用新型涉及天然气制氢技术领域，具体是一种氢气提纯装置。


背景技术：

2.天然气制氢是目前简单高效并且成本较低的方式之一，天然气制氢的主要加工过程包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产，在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应，转化气经过费锅换热、进入变换炉最终变换成氢气和二氧化碳，在制造出氢气和二氧化碳的混合气体后，需要通过氢气提纯装置进行进一步提纯，增加氢气浓度。
3.现有的氢气提纯装置在进一步分离提纯氢气和二氧化碳时，其中一种方法是将氢气和二氧化碳混合气体直接通入石灰水中去除二氧化碳，直接通入的气体与石灰水溶液接触面积不足，对二氧化碳的吸收程度存在改进空间，此外，固定体积下的石灰水溶液在吸收一定浓度的二氧化碳后，其吸收能力不足，需要更换石灰水溶液，在更换过程中需要暂停吸收分离，影响氢气的提纯效率；因此，针对上述问题提出一种氢气提纯装置。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的不足，解决了上述背景技术中提出的现有的氢气提纯装置在进一步分离提纯氢气和二氧化碳时，其中一种方法是将氢气和二氧化碳混合气体直接通入石灰水中去除二氧化碳，直接通入的气体与石灰水溶液接触面积不足，对二氧化碳的吸收程度存在改进空间，此外，固定体积下的石灰水溶液在吸收一定浓度的二氧化碳后，其吸收能力不足，需要更换石灰水溶液，在更换过程中需要暂停吸收分离，影响氢气的提纯效率的问题，本实用新型提出一种氢气提纯装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型所述的一种氢气提纯装置，包括石灰水罐体；所述石灰水罐体的底部固定安装有底座，所述石灰水罐体下表面的中间固定安装有进气头，所述石灰水罐体前表面的中部和顶部均固定安装有一组阀门开关，所述石灰水罐体的右侧固定安装有浓硫酸罐体，所述浓硫酸罐体上表面的中部固定安装有排气头，所述浓硫酸罐体下表面的中部固定安装有连接头，所述连接头的另一端固定安装有连接管，所述连接管的另一端与石灰水罐体的顶部固定，所述石灰水罐体的内部设置有双重高效率提纯组件。
6.优选的，所述双重高效率提纯组件包括第一反应腔，所述第一反应腔开设在石灰水罐体的内壁底部，所述第一反应腔的上端设置有开设在石灰水罐体顶部的第二反应腔，所述第一反应腔和第二反应腔的中间固定安装有圆形分隔板。
7.优选的，所述第一反应腔的内壁底部固定安装有第一叶状排气管，所述第一叶状排气管与进气头连通。
8.优选的，所述第二反应腔的内壁底部固定安装有第二叶状排气管，所述第二叶状排气管的左表面固定安装有衔接管，所述衔接管的另一端与第一反应腔的内壁顶部连通。
9.优选的，所述第一反应腔的右侧底部和第二反应腔的右侧底部均设置有一组镶嵌固定在石灰水罐体右表面上的换水管，所述换水管外表面的中部固定安装有电动阀门。
10.优选的，所述第一反应腔的右侧顶部和第二反应腔的右侧顶部均设置有一组镶嵌固定在石灰水罐体右表面上的小型水泵，所述小型水泵左表面的顶部固定安装有雾化喷头，所述雾化喷头的下方固定安装有连接软管，所述雾化喷头位于石灰水罐体的内部。
11.本实用新型的有益之处在于：
12.本实用新型通过设置的双重高效率提纯组件，利用石灰水罐体内部两组反应腔中的石灰水对二氧化碳进行吸附，同时能够在更换其中一组石灰水溶液时通过另一组持续进行吸附分离，增加提纯分离效率，另外同时设置的小型水泵以及雾化喷头，能够在反应腔内部雾化石灰水溶液，雾化后的石灰水溶液留在反应腔的内壁顶部，与从石灰水溶液中出来的未反应完全的二氧化碳气体继续反应，进一步缩小氢气中二氧化碳的浓度。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
14.图1为本实用新型的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型石灰水罐体的剖视结构示意图；
16.图3为本实用新型图2中的a处放大结构示意图；
17.图4为本实用新型换水管的结构示意图。
18.图中：1、石灰水罐体；2、底座；3、进气头；4、阀门开关；5、浓硫酸罐体；6、连接头；7、连接管；8、排气头；9、双重高效率提纯组件；91、第一反应腔；92、第二反应腔；93、圆形分隔板；94、第一叶状排气管；95、第二叶状排气管；96、衔接管；97、换水管；98、电动阀门；99、小型水泵；100、连接软管；101、雾化喷头。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1-4所示，一种氢气提纯装置，包括石灰水罐体1；石灰水罐体1的底部固定安装有底座2，石灰水罐体1下表面的中间固定安装有进气头3，石灰水罐体1前表面的中部和顶部均固定安装有一组阀门开关4，石灰水罐体1的右侧固定安装有浓硫酸罐体5，浓硫酸罐体5上表面的中部固定安装有排气头8，浓硫酸罐体5下表面的中部固定安装有连接头6，连接头6的另一端固定安装有连接管7，连接管7的另一端与石灰水罐体1的顶部固定，石灰水罐体1的内部设置有双重高效率提纯组件9。
21.进一步的，双重高效率提纯组件9包括第一反应腔91，第一反应腔91开设在石灰水罐体1的内壁底部，第一反应腔91的上端设置有开设在石灰水罐体1顶部的第二反应腔92，
第一反应腔91和第二反应腔92的中间固定安装有圆形分隔板93，第一反应腔91的内壁底部固定安装有第一叶状排气管94，第一叶状排气管94与进气头3连通，第二反应腔92的内壁底部固定安装有第二叶状排气管95，第二叶状排气管95的左表面固定安装有衔接管96，衔接管96的另一端与第一反应腔91的内壁顶部连通，第一反应腔91的右侧底部和第二反应腔92的右侧底部均设置有一组镶嵌固定在石灰水罐体1右表面上的换水管97，换水管97外表面的中部固定安装有电动阀门98，第一反应腔91的右侧顶部和第二反应腔92的右侧顶部均设置有一组镶嵌固定在石灰水罐体1右表面上的小型水泵99，小型水泵99左表面的顶部固定安装有雾化喷头101，雾化喷头101的下方固定安装有连接软管100，雾化喷头101位于石灰水罐体1的内部，在实际使用时，二氧化碳和氢气的混合气体通过进气头3进入第一叶状排气管94中，随后分成若干较小气流进入第一反应腔91内部中的石灰水溶液中，吸收二氧化碳，随后二氧化碳和氢气的混合气体来到第一反应腔91的内壁顶部，同时，小型水泵99将第一反应腔91内部的石灰水溶液雾化在第一反应腔91的内壁顶部与氢气和二氧化碳气体混合，进一步吸收二氧化碳和氢气混合气体中的二氧化碳，随后混合气体通过衔接管96再次进入第二叶状排气管95中，第二反应腔92中石灰水溶液再次对二氧化碳和氢气混合气体中残留的二氧化碳进行吸收，并且第二反应腔92中的雾化喷头101持续雾化石灰水溶液与二氧化碳气体反应，进一步减少二氧化碳和氢气混合气体中的二氧化碳，增加氢气浓度，随后混合气体通过连接管7进入浓硫酸罐体5中，去除水分后，通过排气头8排出提纯后的氢气，在更换第一反应腔91或者第二反应腔92中的石灰水溶液时，打开电动阀门98并配合阀门开关4进行更换即可，设置的双重高效率提纯组件9，利用石灰水罐体1内部两组反应腔中的石灰水对二氧化碳进行吸附，同时能够在更换其中一组石灰水溶液时通过另一组持续进行吸附分离，增加提纯分离效率，另外同时设置的小型水泵99以及雾化喷头101，能够在反应腔内部雾化石灰水溶液，雾化后的石灰水溶液留在反应腔的内壁顶部，与从石灰水溶液中出来的未反应完全的二氧化碳气体继续反应，进一步缩小氢气中二氧化碳的浓度。
22.工作原理：需要说明的是，本实用新型中的氢气提纯装置是用于天然气制氢过程中分离二氧化碳和氢气时使用，在实际使用时，二氧化碳和氢气的混合气体通过进气头3进入第一叶状排气管94中，随后分成若干较小气流进入第一反应腔91内部中的石灰水溶液中，吸收二氧化碳，随后二氧化碳和氢气的混合气体来到第一反应腔91的内壁顶部，同时，小型水泵99将第一反应腔91内部的石灰水溶液雾化在第一反应腔91的内壁顶部与氢气和二氧化碳气体混合，进一步吸收二氧化碳和氢气混合气体中的二氧化碳，随后混合气体通过衔接管96再次进入第二叶状排气管95中，第二反应腔92中石灰水溶液再次对二氧化碳和氢气混合气体中残留的二氧化碳进行吸收，并且第二反应腔92中的雾化喷头101持续雾化石灰水溶液与二氧化碳气体反应，进一步减少二氧化碳和氢气混合气体中的二氧化碳，增加氢气浓度，随后混合气体通过连接管7进入浓硫酸罐体5中，去除水分后，通过排气头8排出提纯后的氢气，在更换第一反应腔91或者第二反应腔92中的石灰水溶液时，打开电动阀门98并配合阀门开关4进行更换即可。
23.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例
中以合适的方式结合。
24.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

技术特征：
1.一种氢气提纯装置，包括石灰水罐体(1)；其特征在于：所述石灰水罐体(1)的底部固定安装有底座(2)，所述石灰水罐体(1)下表面的中间固定安装有进气头(3)，所述石灰水罐体(1)前表面的中部和顶部均固定安装有一组阀门开关(4)，所述石灰水罐体(1)的右侧固定安装有浓硫酸罐体(5)，所述浓硫酸罐体(5)上表面的中部固定安装有排气头(8)，所述浓硫酸罐体(5)下表面的中部固定安装有连接头(6)，所述连接头(6)的另一端固定安装有连接管(7)，所述连接管(7)的另一端与石灰水罐体(1)的顶部固定，所述石灰水罐体(1)的内部设置有双重高效率提纯组件(9)。2.根据权利要求1所述的一种氢气提纯装置，其特征在于：所述双重高效率提纯组件(9)包括第一反应腔(91)，所述第一反应腔(91)开设在石灰水罐体(1)的内壁底部，所述第一反应腔(91)的上端设置有开设在石灰水罐体(1)顶部的第二反应腔(92)，所述第一反应腔(91)和第二反应腔(92)的中间固定安装有圆形分隔板(93)。3.根据权利要求2所述的一种氢气提纯装置，其特征在于：所述第一反应腔(91)的内壁底部固定安装有第一叶状排气管(94)，所述第一叶状排气管(94)与进气头(3)连通。4.根据权利要求2所述的一种氢气提纯装置，其特征在于：所述第二反应腔(92)的内壁底部固定安装有第二叶状排气管(95)，所述第二叶状排气管(95)的左表面固定安装有衔接管(96)，所述衔接管(96)的另一端与第一反应腔(91)的内壁顶部连通。5.根据权利要求2所述的一种氢气提纯装置，其特征在于：所述第一反应腔(91)的右侧底部和第二反应腔(92)的右侧底部均设置有一组镶嵌固定在石灰水罐体(1)右表面上的换水管(97)，所述换水管(97)外表面的中部固定安装有电动阀门(98)。6.根据权利要求2所述的一种氢气提纯装置，其特征在于：所述第一反应腔(91)的右侧顶部和第二反应腔(92)的右侧顶部均设置有一组镶嵌固定在石灰水罐体(1)右表面上的小型水泵(99)，所述小型水泵(99)左表面的顶部固定安装有雾化喷头(101)，所述雾化喷头(101)的下方固定安装有连接软管(100)，所述雾化喷头(101)位于石灰水罐体(1)的内部。

技术总结
本实用新型属于天然气制氢技术领域，具体的说是一种氢气提纯装置，包括石灰水罐体；所述石灰水罐体的底部固定安装有底座，所述石灰水罐体下表面的中间固定安装有进气头，所述石灰水罐体前表面的中部和顶部均固定安装有一组阀门开关，本实用新型通过设置的双重高效率提纯组件，利用石灰水罐体内部两组反应腔中的石灰水对二氧化碳进行吸附，同时能够在更换其中一组石灰水溶液时通过另一组持续进行吸附分离，增加提纯分离效率，另外同时设置的小型水泵以及雾化喷头，能够在反应腔内部雾化石灰水溶液，雾化后的石灰水溶液留在反应腔的内壁顶部，与从石灰水溶液中出来的未反应完全的二氧化碳气体继续反应，进一步缩小氢气中二氧化碳的浓度。碳的浓度。碳的浓度。


技术研发人员：王豫龙
受保护的技术使用者：王豫龙
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/10/20