[发明专利]一种氢气净化提纯系统

说明书

本申请涉及氢气提纯技术领域，尤其是涉及一种氢气净化提纯系统，包括提纯装置、氢气冷却器以及尾气冷却器，提纯装置包括壳体以及滤芯，壳体上开设有进气孔、与氢气冷却器连通的收集孔以及与尾气冷却器连通的排气孔，壳体上还连通有保护装置，保护装置包括保护器，保护器与壳体内部连通并且使待提纯气体中的氢气与尾气分离，氢气冷却器与保护器连通用于收集氢气，尾气冷却器与保护器连通用于收集尾气，壳体上设置有用于使收集孔、排气孔敞开或者关断的控制组件，壳体上还设置有用于控制保护器与壳体内部连通或者断开的辅助件，达到了方便氢气的提纯过程顺利进行的效果。

技术领域

本申请涉及氢气提纯技术领域，尤其是涉及一种氢气净化提纯系统。

背景技术

目前氢气燃烧等质量的热量是传统化石能源的3-5倍，而且氢气燃烧只生成水，水又可以循环使用，氢能源具有更加经济和节能的优点。

相关技术中，公开号为CN111646432A的中国发明专利公开了一种氢气净化提纯系统，包括依次连通的增压单元、过滤装置、一级提纯单元、换热单元以及二级提纯单元，所述增压单元上设有用于通入原料气的进气口，原料气经过所述增压单元、所述过滤装置、所述一级提纯单元、所述换热单元和所述二级提纯单元进行提纯，其中，所述二级提纯单元为钯膜分离器，所述一级提纯单元用于去除对金属钯膜有害的气体；原料气体依次经过增压单元、过滤装置、一级提纯单元、换热单元以及二级提纯单元之后便可以完成氢气提纯的过程。

针对上述相关技术方案，发明人发现：二级提纯单元为钯膜分离器，钯膜的机械性能差，在温度低于300度、氢气压力快速升高的情况下，可能会导致钯膜破裂，影响到氢气的提纯过程。

发明内容

为了方便氢气的提纯过程顺利进行，本申请提供一种氢气净化提纯系统。

本申请提供的一种氢气净化提纯系统采用如下的技术方案：

一种氢气净化提纯系统，包括提纯装置、氢气冷却器以及尾气冷却器，提纯装置包括壳体以及滤芯，壳体上开设有进气孔、与氢气冷却器连通的收集孔以及与尾气冷却器连通的排气孔，壳体上还连通有保护装置，保护装置包括保护器，保护器与壳体内部连通并且使待提纯气体中的氢气与尾气分离，氢气冷却器与保护器连通用于收集氢气，尾气冷却器与保护器连通用于收集尾气，壳体上设置有用于使收集孔、排气孔敞开或者关断的控制组件，壳体上还设置有用于控制保护器与壳体内部连通或者断开的辅助件。

通过采用上述技术方案，系统运行的过程中，经过处理之后的待提纯气体通入到提纯装置内部，经过提纯分离之后，氢气经过收集孔进入到氢气冷却器，尾气经过排气孔进入到尾气冷却器内部；一旦提纯装置内部的滤芯（即钯膜）出现破碎时，控制组件会使收集孔以及排气孔封闭，辅助件使保护器与壳体内部连通，此时通入壳体的气体会进入到保护器内部，待提纯气体在保护器内部可以将氢气分离出来，分离出来的氢气会进入到氢气冷却器内部，尾气会进入到尾气冷却器内部，这样就保证了氢气的提纯过程。

优选的，保护器包括收集壳，收集壳内部设置有竖直的收集管，收集管与壳体内部连通，收集管的上端头与氢气冷却器连通，收集管的下端头与尾气冷却器连通。

通过采用上述技术方案，进入到收集管的待提纯气体中主要是氢气和一氧化碳，氢气与一氧化碳的密度相差较大，氢气会位于一氧化碳的上方，因此氢气冷却器在收集管的上端头收集到的为氢气，在收集管下端头收集到的是提纯之后的尾气，即一氧化碳。

优选的，收集管由上到下依次设置有两层，每层收集管均设置有多个，两层收集管之间同时连通有连通管，连通管与壳体内部连通，氢气冷却器以及尾气冷却器在两层收集管相互远离的端头上与收集管内部连通。

通过采用上述技术方案，待提纯气体进入保护器时会首先进入到连通管内部，然后待提纯气体在连通管中便可完成分离，氢气会向上进入上方的收集管中，尾气会向下进入下方的收集管中，这样可以提升最终收集的氢气的纯度。