[实用新型]氢气提纯装置

说明书

本实用新型公开了一种氢气提纯装置，属于氢气提纯技术领域。其技术方案为：包括第一冷凝器和粗甲乙酮储罐，第一冷凝器的进料口连接有进料管线，第一冷凝器的出料口通过管线与粗甲乙酮储罐的进料口理解；所述粗甲乙酮储罐的液相出料口连接有出料管线，出料管线上连接有粗甲乙酮泵，气相出料口与甲乙酮回收器的第一进料口连接；甲乙酮回收器的气相出料口通过管线与第二冷凝器的进料口连接。本实用新型能够极大地降低进入氢气吸附塔中的氢气的有机物含量，降低了氢气吸附塔中活性炭吸附剂的吸附负担，实现了氢气与甲乙酮、仲丁醇中的分离的同时，能耗低且分离效果好。

技术领域

本实用新型涉及氢气提纯技术领域，具体涉及一种氢气提纯装置。

背景技术

氢气，化学式为H₂，分子量为2.01588，常温常压下是一种无色透明、无臭无味且难溶于水、极易燃烧的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，只有空气的1/14，即在1标准大气压和0℃，氢气的密度为0.089g/L。

在常压下，甲乙酮的沸点为79 .6℃，仲丁醇的沸点为99 .5℃，氢气的沸点为-252.77℃。传统工艺多采用脱氢生成的甲乙酮、仲丁醇、氢气的混合气普通冷却换热器冷却的方法进行分离，混合气体经普通冷却换热器冷却后，进入粗甲乙酮储罐，气态的甲乙酮、仲丁醇凝结为液体，气态的氢气则从粗甲乙酮储罐上方直接分离出来后，进入氢气增压系统，通过氢气增压后直接进入氢气活性炭吸附系统，经活性炭吸附后，得到纯度为99.5%的氢气。

氢气经过普通冷却换热器冷却分离后，夹带着大量甲乙酮、仲丁醇等有机物进入增压系统，在氢气逐级增压析出部分甲乙酮、仲丁醇的凝液后，有机物含量为80wt.%氢气混合物进入活性炭吸附系统，由于活性炭的表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，当活性炭表面与氢气接触时，就能吸引氢气中的有机物的分子，使其浓聚并保持在活性炭表面，利用活性炭表面的吸附能力，使夹带有机物的氢气与大表面的多孔性固体物质相接触，氢气中的有机物被吸附在了活性炭的表面上，使其与氢气的分离，达到了对氢气净化的目的。

但由于氢气中夹带的有机物过多，活性炭使用很短段时间后，就会吸附大量的吸附质，逐步趋向饱和，导致吸附剂丧失工作能力，严重时将穿透滤层，因此需要经常进行活性炭的再生甚至频繁更换。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种氢气提纯装置，能够极大地降低进入氢气吸附塔中的氢气的有机物含量，降低了氢气吸附塔中活性炭吸附剂的吸附负担，实现了氢气与甲乙酮、仲丁醇中的分离的同时，能耗低且分离效果好。

本实用新型的技术方案为：

氢气提纯装置，包括第一冷凝器和粗甲乙酮储罐，第一冷凝器的进料口连接有进料管线，第一冷凝器的出料口通过管线与粗甲乙酮储罐的进料口理解；所述粗甲乙酮储罐的液相出料口连接有出料管线，出料管线上连接有粗甲乙酮泵，气相出料口与甲乙酮回收器的第一进料口连接；甲乙酮回收器的气相出料口通过管线与第二冷凝器的进料口连接；甲乙酮回收器为不锈钢填料罐，内有格栅，格栅内扁环乱堆；还包括循环仲丁醇冷却器，循环仲丁醇冷却器的进料口连接有进料管线，出料口通过管线与甲乙酮回收器的第二进料口连接；所述第二冷凝器的液相出料口通过管线与甲乙酮回收器的回料口连接，气相出料口通过管线与氢气洗涤塔的氢气进料口连接，氢气洗涤塔的重质物进料口连接有进料管线；氢气洗涤塔底部的液相出料口连接有出料管线，出料管线上连接有重质物泵，顶部的气相出料口通过管线与氢气缓冲罐的进料口连接；所述氢气缓冲罐底部的液相出料口连接有出料管线，顶部的气相出料口通过管线与氢气压缩机的进料口连接，氢气压缩机的出料口通过管线与氢气冷凝器的进料口连接，氢气冷凝器的出料口通过管线与氢气分离罐的进料口连接；所述氢气分离罐底部的液相出料口连接有出料管线，顶部的气相出料口通过管线与氢气吸附塔的进料口连接。

优选地，氢气洗涤塔为填料塔，内部为规整填料MG7.0。该填料塔具有生产能力高、分离效率好、压降低、操作弹性高的特点，适用于高回流比的工况，具有较高的操作稳定性。