[实用新型]一种用于富氢气源氢气回收净化的膜分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于富氢气源氢气回收净化的膜分离器。

背景技术

氢气是一种应用广泛的原材料，工业上作为原料气、还原气、冷却气、保护气和燃烧气，在化工、石油化工、冶金和科学研究等领域，有着广泛的用途；同时作为一种高效、清洁的能源，成为燃料电池燃料的首选。

当前，国内向市场供氢的主要制氢方法有：以煤为原料的水煤气、半水煤气和焦炉气制氢；天然气和石油产品转化制氢；各种工业尾气的回收或氯碱工厂的副产品制氢；化学裂解制氢以及水电解制氢等。根据不同的氢气气源和不同用氢场合对氢气质量的技术要求，可采用吸收、吸附（变压吸附和变温吸附）、膜分离、金属氢化物及其连用的分离提纯技术。

目前使用的氢气的常规的分离提纯一般都需要使被分离的气体混合物产生气－液相变化，相变化分离增大了能量费用。气体膜分离无相变产生、能耗低、投资少、使用方便，操作弹性大等优点。膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。自20世纪80年代以来，美、日、韩及欧洲各国都纷纷采用气体膜分离技术，从炼厂气中回收氢气，我国的膜工业经历30多年的发展，目前也广泛地应用于石油、化工、电力、能源、医药和环保等行业。气体膜的分离技术的基本原理是根据混合气体中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同。金属膜材料主要是稀有金属，以钯及其合金为代表，主要用于H₂的分离。

现有的膜分离装置，占地面积大、安装与操作复杂、生产成本高，已经不适应氢气回收净化的需要。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于富氢气源氢气回收净化的膜分离器。该膜分离器构思巧妙、设计合理，占地面积小，安装与操作简单，成本低。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于富氢气源氢气回收净化的膜分离器，包括空腔、进气端和尾气出气端，所述空腔内设置有钯膜组件，所述空腔上设置有氢气出气管，空腔的两端分别设置有第一法兰和第二法兰，所述进气端与进气端封头连接，该进气端封头与第三法兰连接，所述第一法兰和第三法兰固定连接，第一法兰和第三法兰之间还设置有进气端管板，所述尾气出气端与出气端封头连接，该出气端封头与第四法兰连接，所述第二法兰和第四法兰固定连接，第二法兰和第四法兰之间还设置有出气端管板。

作为优选方式，所述钯膜组件包括第一组件、第二组件和第三组件，所述第三组件固定连接在进气端管板上，该第三组件与进气端连通，第一组件两端分别与第三组件和第二组件连通，第二组件与尾气输气管连通。

作为优选方式，所述尾气输气管通过设置在出气端管板上的通孔与出气端管板连接，该通孔的直径略大于尾气输气管的直径。

作为优选方式，所述第二组件与固定板连接，该固定板通过弹簧与固定块连接，该固定块与空腔固定连接。

作为优选方式，所述第一法兰和第三法兰之间通过螺母和双头螺柱连接。

作为优选方式，所述第二法兰和第四法兰之间通过螺母和双头螺柱连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型构思巧妙、设计合理，占地面积小，安装与操作简单，成本低。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中标记：1 进气端、2 进气端封头、3 第三法兰、4 螺母、5 双头螺柱、6 进气端管板、7 第一法兰、8 第一组件、9 空腔、10 第二组件、13 第二法兰、14 第四法兰、15 出气端封头、16 尾气出气端、19 出气端管板、20 尾气输气管、21 氢气出气管、22 固定块、23 弹簧、24 固定板、25 第三组件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。