[发明专利]连续输氢设备

权利要求书

1.连续输氢设备，其特征在于：所述设备由第一级增压系统、第二级增压系统、第一级热交换系统和第二级热交换系统构成；相互连接的第一级增压系统和第二级增压系统分别由三个相连的反应床构成，第一级增压系统中的反应床连有第一级热交换系统，第二级增压系统中的反应床连有第二级热交换系统，第一级增压系统和第二级增压系统之间装有储气瓶，第一级热交换系统和第二级热交换系统中分别设有热交换装置，反应床中装有储氢合金。

2.按照权利要求1所述的连续输氢设备，其特征在于：第一级增压系统中反应床所使用的材料为La-Y-Ni-Al合金或者LaNi₅基合金或者CaNi₅基合金，第二级增压系统中反应床所使用的材料为通过石墨或者LaNi₅球磨改性后的钒。

3.按照权利要求1所述的连续输氢设备，其特征在于：低压普纯氢气源与催化脱氧装置进口端相连，催化脱氧装置出口端与分子筛进口端相连，分子筛出口端连至第一级增压系统的反应床部分；所述低压普纯氢气源的氢气纯度≤99.0％，压力1～2MPa。

4.按照权利要求1所述的连续输氢设备，其特征在于：在第一级增压系统和第二级增压系统的入口和出口装有止回阀。

5.按照权利要求1所述的连续输氢设备，其特征在于：

第一级增压系统由催化脱氧装置、分子筛、第一至二止回阀、第一至九电动两通阀、第一至六电动三通阀、第一至三针阀、第一至六过滤器、反应床I、反应床II和反应床III构成；所述第一级增压系统中，催化脱氧装置的入口与低压普纯氢气源相连，催化脱氧装置的出口与分子筛的入口相连，分子筛的出口与第一止回阀的入口相连，第一止回阀的出口分别通过管路与第八电动两通阀、第五电动两通阀、第二电动两通阀的入口相连，其中第二电动两通阀的出口分别通过管路与第一针阀和第一电动两通阀的入口相连，第一电动两通阀的出口直接通向大气；第一针阀的出口与第一过滤器的入口相连，第一过滤器的出口与反应床I的气体入口相连，反应床I的气体出口与第二过滤器的入口相连，第二过滤器的出口与第三电动两通阀的入口相连；其中，第五电动两通阀的出口分别通过管路与第二针阀和第四电动两通阀的入口相连，第四电动两通阀的出口直接通向大气；第二针阀的出口与第三过滤器的入口相连，第三过滤器的出口与反应床II的气体入口相连，反应床II的气体出口与第四过滤器的入口相连，第四过滤器的出口与第六电动两通阀的入口相连；其中，第八电动两通阀的出口分别通过管路与第三针阀和第七电动两通阀的入口相连，第七电动两通阀的出口直接通向大气；第三针阀的出口与第五过滤器的入口相连，第五过滤器的出口与反应床III的气体入口相连，反应床III的气体出口与第六过滤器的入口相连，第六过滤器的出口与第九电动两通阀的入口相连；第九电动两通阀、第六电动两通阀、第三电动两通阀的出口并联于第二止回阀的入口；

第二级增压系统由第三至四止回阀、稳流器、流量计、第十至十五电动两通阀、第七至十二电动三通阀、第四针阀、第七至十二过滤器、反应床IV、反应床V和反应床VI构成；第二止回阀的出口与储气瓶的入口相连，储气瓶的出口与第三止回阀的入口相连，第三止回阀的出口与第二级增压系统中的第十电动两通阀、第十二电动两通阀、第十四电动两通阀的入口相连，其中，第十电动两通阀的出口与第七过滤器的入口相连，第七过滤器的出口与反应床IV的气体入口相连，反应床IV的气体出口与第八过滤器的入口相连，第八过滤器的出口与第十一电动两通阀的入口相连；其中，第十二电动两通阀的出口与第九过滤器的入口相连，第九过滤器的出口与反应床V的气体入口相连，反应床V的气体出口与第十过滤器的入口相连，第十过滤器的出口与第十三电动两通阀的入口相连；其中，第十四电动两通阀的出口与第十一过滤器的入口相连，第十一过滤器的出口与反应床VI的气体入口相连，反应床VI的气体出口与第十二过滤器的入口相连，第十二过滤器的出口与第十五电动两通阀的入口相连；第十五电动两通阀、第十三电动两通阀、第十一电动两通阀的出口并联于第四针阀的入口；第四针阀的出口与第四止回阀的入口相连，第四止回阀的出口与稳流器的入口相连，稳流器的出口与流量计的入口相连，流量计的出口就是整个系统的气体输出口；

所述低压普纯氢气源的氢气纯度≤99.0％，压力1～2MPa；

所述第一级增压系统中，反应床I的液体入口与第二电动三通阀的第三端口相连，而第二电动三通阀的第二端口与液体冷却循环管路相连，而第二电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，反应床I的液体出口与第一电动三通阀的第三端口相连，而第一电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，其第二端口与液体冷却循环管路相连；在第一级增压系统中，反应床II的液体入口与第四电动三通阀的第三端口相连，而第四电动三通阀的第二端口与液体冷却循环管路相连，而第四电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，反应床II的液体出口与第三电动三通阀的第三端口相连，而第三电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，其第二端口与液体冷却循环管路相连；在第一级增压系统中，反应床III的液体入口与第六电动三通阀的第三端口相连，而第六电动三通阀的第二端口与液体冷却循环管路相连，而第六电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，反应床III的液体出口与第五电动三通阀的第三端口相连，而第五电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，其第二端口与液体冷却循环管路相连；液体加热循环管路和液体冷却循环管路中充满导热液体，通过循环泵实现液体的循环流动，液体加热循环管路和液体冷却循环管路埋在热交换装置中；

所述第二级增压系统中，反应床IV的液体入口与第七电动三通阀的第三端口相连，而第七电动三通阀的第二端口与液体冷却循环管路相连，而第七电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，反应床IV的液体出口与第八电动三通阀的第三端口相连，而第八电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，其第二端口与液体冷却循环管路相连；在第二级增压系统中，反应床V的液体入口与第九电动三通阀的第三端口相连，而第九电动三通阀的第二端口与液体冷却循环管路相连，而第九电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，反应床V的液体出口与第十电动三通阀的第三端口相连，而第十电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，其第二端口与液体冷却循环管路相连；在第二级增压系统中，反应床VI的液体入口与第十二电动三通阀的第三端口相连，而第十二电动三通阀的第二端口与液体冷却循环管路相连，而第十二电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，反应床VI的液体出口与第十一电动三通阀的第三端口相连，而第十一电动三通阀的第一端口与液体加热循环管路相连，其第二端口与液体冷却循环管路相连；液体加热循环管路和液体冷却循环管路中充满导热液体，通过循环泵实现液体的循环流动，液体加热循环管路和液体冷却循环管路埋在热交换转置中；

每个反应床中液体出口各自与一个电动三通阀的第三端口相连；每个反应床中液体入口各自与一个电动三通阀的第三端口相连。

6.按照权利要求1所述的连续输氢设备，其特征在于：第一级增压系统、第二级增压系统中设置的电动阀以及温度传感器、压力变送器与计算机控制及数据采集系统相连；所述计算机控制与数据采集系统由数据采集模块、电源、计算机、继电器、可编程控制器组成，分为控制部分和数据采集部分；控制部分通过可编程控制器和继电器自动控制第一级增压系统和第二级增压系统中各类电动阀，可编程控制器与计算机相连，由计算机输入参数；数据采集部分由数据采集模块分别获取设备中的压力变送器、温度传感器的信号，然后将信号传输给计算机，由计算机作为信号输出端。