[发明专利]一种双通道捕集器氢氧固定床复合装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢氧固定床复合装置及其制作方法，特别是涉及一种双通道捕集器的氢氧固定床复合装置及其制备方法。

背景技术

由于化工领域中制氢、制氧中涉及氢和氧的复合、尾气氢、尾气氧的处理也涉及氢和氧的复合，而铅酸蓄电池从问世到如今，一直是军用、民用领域中使用最广泛的化学电源之一。随着铅酸蓄电池的技术进步，产品日臻成熟，已成为国民经济发展中重要的基础性产业。但传统铅酸蓄电池有以下缺点：其一，当蓄电池充电到末期，两极转化为有效物质后，再继续充电，就会产生大量的氢、氧气体。H₂：O₂以2：1的体积析出。按氢、氧气体的电化当量计，每过充电1Ah，产生0.4181L氢气和0.20907L氧气。当这种混合气体浓度在空气中占4%时，遇到明火，就会发生爆炸，轻则损坏蓄电池，重则伤人、损物。因此，有了用安全阀（或限压阀）将氢、氧直接排放，但这样导致电解液干枯，电池寿命大大缩短；其二，酸雾逸出腐蚀壳体、污染环境。因此，需要将蓄电池充放电过程产生的气体（包括氢气、氧气及酸雾、水汽等）进行处理。

中国船舶重工集团公司第七一八研究所研制核电站用氢气复合装置，移动式氢复合器由全屏蔽消氢风机、冷却冷凝器、催化反应器和电气控制柜等组成。移动式氢复合装置技术参数：设计处理量：85～119m³/h，进口氢气浓度：1～3%（V），出口氢气浓度：≤0.1%（V），外形尺寸：≤2500mm×2000mm×2500mm，可见处理大型低浓度氢是很好的一种装置。

德国HOPPECKE公司于二十世纪七十年代发明了水份重组阀，该重组阀发展至今可用于容量为50Ah至3000Ah的电池中的氢氧复合。在德国专利DE-PS20088218中描述了这种类型的复合系统；在专利DE-PS 2213219中描述了该系统用到的催化剂；在专利DE 2237950 C3和DE 2265701 C3中均描述了该系统用到的吸附剂。

在US 4098964中，复合催化剂的可能成分为涂有Pt薄层的氧化铝或铝硅酸盐（外层由疏水性的聚四氟乙烯组成的多孔层）。

兰州中科凯迪化工新技术有限公司生产的LH系列消氢催化剂， 消氢能力为37～41升（标准）/小时·56粒。天津德克净化设备厂生产的LH 型消氢器（又称消氢帽或催化栓），用于固定型密封式铅酸（碱）性蓄电池及其它各种类型的蓄电池上，起消氢 、 回水 、 防酸（碱）隔爆作用。可用于容量为30～3000Ah的蓄电池。但该消氢器的结构设计易导致氢氧复合催化剂失效，导致消氢器失效，该消氢器的设计决定了其不能未经处理而长久使用，但由于铅蓄电池在使用过程中经常反复断续使用，因此，不能很好地延长蓄电池的使用寿命。

上述德国和中科凯迪化工新技术有限公司的系统是均为一个进气口，现有技术中还没有提供有两个进气口，可以分别进行氢氧有效复合，且效率高，抗毒化性能好的相关装置和技术。

发明内容

    本发明的目的是解决现有技术复合效率低，功能单一等问题，提供了一种双通道捕集氢氧固定床复合装置，该装置能够使氢和氧分别通入进行复合，也可以将铅酸蓄电池在使用过程中产生的氢氧气体复合成水，从而提高产生氢氧后设备的安全性，减少环境污染，延长设备的使用寿命。本发明的另一个目的是提供上述装置的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双通道捕集器氢氧固定床复合装置，包括一个内部中空的氢氧复合器容器，氢氧复合器容器顶部设置有一个对形成的水流进行捕集的捕集器，氢氧复合器容器底部连接有氢气入口和氧气入口，氢氧复合器容器内底部竖直设置有催化柱管，其中氢氧复合器容器内盛装有吸附剂。

在上述方案中，所述氢气入口和氧气入口的形状是圆形、长方形、正方形、椭圆形或是三角形。

一种双通道捕集器氢氧固定床复合装置的制备方法，包括下列步骤：

a、吸附剂制备：称取下列质量百分比的各组分：活性氧化铝42.5-90%、氧化铜5-12.5%、氧化铁0-5%、粉末活性炭4-15%、硅藻土1-25%，将上述组分置于烧杯内，加入适量异丙醇，用玻棒稍加搅拌，再超声震荡分散；

b、氢氧复合器容器的制备：将含下列质量百分比组分的原料：氧化铝99-100%、氧化铁0-1%，混合后，放入三维混料机中进行三维混料，混合均匀后装入橡胶模具中，在冷等静压机上成型，得到具有一定强度的坯体，根据需要的实际尺寸进行机加工，机加工后的坯体在高温下进行烧结，得到具有一定强度和孔隙率的氢氧复合器容器；