[实用新型]一种氢气吸附解吸装置

说明书

本实用新型涉及氢气净化技术领域，公开了一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。本实用新型的目的在于提供一种氢气吸附解吸装置，用于提纯甲醇重整反应生成的氢气。

技术领域

本实用新型涉及氢气净化技术领域，特别是涉及一种氢气吸附解吸装置。

背景技术

氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加，传统制备氢气的方式主要是电解水制氢和矿物燃料制氢，电解水制氢不仅能耗大，而且成本高，利用矿物燃料制氢需要外界提供很高的反应热，大量损失化学能，甲醇水蒸气重整制氢以其反应温度低、原料来源广、能耗低和便于运输等优势，在制氢技工业中得到了广泛运用。

在甲醇重整制氢的过程中，甲醇与水反应后，生成的转化气的主要成分为氢气、一氧化碳、二氧化碳及水蒸气，在氢气收集之前需要除去一氧化碳、二氧化碳及水蒸气等杂质，提纯氢气。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氢气吸附解吸装置，用于提纯甲醇重整反应生成的氢气。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。

在上述的氢气吸附解吸装置中，甲醇与水反应后生成的转化气经冷凝除水后从原料气管进入吸附剂模块，由吸附剂模块吸附其中一氧化碳、二氧化碳以及冷凝后剩余的水分，然后通过连接管进入吸氢模块，氢分子在钯膜表面进行吸附解离，形成有部分共价键的钯杂化物，进入钯膜内部后，氢原子扩散通过钯膜，并在钯膜的另一侧重新结合为氢分子，从而完成对氢气的选择性吸附和解吸，提纯后的氢气通过氢气收集管进行收集，未被吸附的废气通过废气管排出。

进一步的，所述吸附剂模块包括吸附盒，吸附盒的两端分别连接有进气管和出气管，进气管上安装有第一电磁阀，出气管上安装有第二电磁阀，其作用在于：便于对吸附盒进行更换。

进一步的，所述吸附盒内填充的吸附剂为硅胶类吸附剂或活性炭类吸附剂，其作用在于：用于吸收氢气中含有的大部分杂质。

进一步的，所述钯膜基板采用多孔陶瓷或多孔不锈钢制作，其作用在于：便于从钯膜上解吸出来的氢气通过以便收集。

进一步的，所述吸附剂模块的数量为不少于两个，其作用在于：使更换吸附盒的过程中氢气吸附解吸装置能够继续工作。

结合以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型所提供的一种氢气吸附解吸装置，其有益效果是：

能够将甲醇与水反应后生成的转化气经冷凝后残余的水分、一氧化碳和二氧化碳等杂质通过吸附剂吸附，并通过钯膜的选择性吸附渗透获得纯度较高的氢气，对需要经常更换的吸附盒能够灵活地进行更换而不需要使整个装置停止工作，保证了氢气提纯动作的连续性。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种氢气吸附解吸装置的结构示意图。

其中，1-原料气管，2-吸附剂模块，21-吸附盒，22-进气管，23-第一电磁阀，24-出气管，25-第二电磁阀，3-吸氢模块，31-钯膜基板，32-钯膜， 33-废气腔，34-氢气腔，4-氢气收集管，5-第一气泵，6-废气管，7-第二气泵， 8-连接管。