[发明专利]一种脱除富氢气体中微量一氧化碳的反应装置及使用方法

权利要求书

1.一种脱除富氢气体中微量一氧化碳的反应装置，其特征在于，该反应装置主体为立式装置，由外向内依次设置空气预热腔（a）、催化反应腔（c）和气体混合分布腔（b），气体混合分布腔（b）位于反应装置的中心位置，内置换热器（d）位于催化反应腔（c）的下部，在催化反应腔（c）内部装有催化剂（9），在气体混合分布腔（b）顶部设有混合槽（6）使气体混合分布腔（b）与空气预热腔（a）连通；

气体混合分布腔（b）内安装多孔填料（7）；气体混合分布腔（b）和催化反应腔（c）之间有一层薄壁（12）相间隔，在薄壁（12）上设有气体分布口（8），气体分布管（13）设在催化反应腔（c）内部；气体分布口（8）和气体分布管（13）对应相连，气体分布口（8）和气体分布管（13）将气体混合分布腔（b）和催化反应腔（c）两腔连通；

在反应装置顶部设有原料气入口（1），在反应装置底部设有反应装置底部出口（5），在反应装置一侧设有空气入口（2）和换热器入口（3），在反应装置的另一侧设有换热器出口（4），在反应装置底部出口（5）通道上还设有温度检测点（10）和气体样品检测点（11）;催化反应腔（c）呈凹形设在气体混合分布腔（b）外侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在空气预热腔（a）的内侧和催化反应腔（c）的外侧设有扰流器（14）。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在气体混合分布腔（b）内，从上至下依次均匀分布3-4个气体分布口（8）。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，气体分布管（13）的出口均向上，气体分布管（13）在每层上的分布数量根据催化反应腔（c）的外围直径D计算，D的单位为米，气体分布管（13）的数量为D的5-10倍，结果取整数。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，温度检测点（10）内安装热电偶。

6.一种如权利要求1所述装置的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1. 检查装置气密性，启动反应装置；

S2. 空气由空气入口（2）进入空气预热腔（a），当检测到有空气从反应装置底部出口（5）流出后，将原料气从原料气入口（1）通入气体混合分布腔（b），原料气和空气先在混合槽（6）内进行混合，然后混合气体流至气体混合分布腔（b）内部与多孔填料（7）内进一步混合，混合气体通过气体分布口（8）由气体分布管（13）进入催化反应腔（c），混合气体在催化剂（9）的表面发生一氧化碳的脱除反应，得到产品气；

S3. 产品气由上至下流经整个催化反应腔（c），最终流经温度检测点（10）和气体样品检测点（11），由反应装置底部出口（5）流出反应装置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：当由温度检测点（10）的热电偶检测到产品气温度升高后，由换热器入口（3）通入循环冷却水，循环冷却水再流经内置换热器（d），由换热器出口（4）流出，降低产品气的温度。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，检查装置气密性的具体步骤为：关闭位于原料气入口（1）前和位于反应装置底部出口（5）后的管路，从空气入口（2）通入空气，当反应装置内的压力达到0.2MPa后，停止通入空气，当压力保持不变，则气密性良好。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述原料气为富氢原料气体，包括体积浓度为50-75%的氢气，体积浓度为0.1-2.0%的一氧化碳。