[实用新型]利用三氟化氮副产回收高纯氢能的系统

说明书

本发明属于高纯氢能生产系统的技术领域，具体涉及一种利用三氟化氮生产的废气回收高纯氢能的系统和方法。所述的利用三氟化氮副产回收高纯氢能的系统，包括膜分离装置、脱氧反应器和PSA单元；缓冲罐与压缩机一连接，压缩机一与压缩机二连接，压缩机二与换热器连接，换热器与分液罐连接，分液罐与膜分离装置连接，膜分离装置与压缩机三连接，压缩机三与气体冷却器连接，气体冷却器与脱氧反应器连接，脱氧反应器与PSA单元连接，PSA单元与吸附除杂装置连接，吸附除杂装置与压缩机四连接；压缩机一与压缩机二之间管线与脱氧反应器连接。本实用新型提供一种利用三氟化氮副产回收高纯氢能的系统，氢气回收纯度达99.999％以上，成本低。

技术领域

本发明属于高纯氢能生产系统的技术领域，具体涉及一种利用三氟化氮生产的废气回收高纯氢能的系统和方法。

背景技术

氢能的利用，需要从制氢开始，由于氢气在自然界极少以单质形式存在，需要通过工业过程制取。制氢方法包括四种:(1)化石燃料制氢，利用煤或天然气生产，称为蓝氢；(2)电解水制氢，利用可再生电力或核能，称为绿氢；(3)生物质及其他制氢方式(光解水或生物质，称为绿氢)；(4)工业副产物制氢(焦炉煤气、氯碱副产气)，称为灰氢。

目前，全球商业用氢能大多来自煤、石油或天然气等化石染料制取，但是制氢消耗有限的化石燃料储能，化石属于不可再生资源，必须寻找可再生资源来替代。电解水制氢为可再生能源，在国际上呈现快速发展态势，但是对于电解水制氢，响应时间要求较短，只有5s，目前只有PEM电解水技术可达到这一要求，因此此方法的苛刻要求，限制了其发展与应用，对于绿氢，就又开发了生物质及其他制氢方式，尤其光解水或者生物质制氢，但是此类催化制氢，需要特制的催化剂来催化制氢。

工业副产制制氢是将富含氢气的工业尾气作为原料，主要采用变压吸附法(PSA法)，回收提纯制氢。目前主要尾气来源有氯碱工业副产气、焦炉煤气、轻烃裂解副产气。与其他制氢方式相比，工业副产品制氢的最大优势在于几乎无需额外的资本投入和化石原料投入，所获氢气在成本和减排方面有显著优势。但是目前副产制氢的技术均不能达到高纯度的制氢，因此高纯制氢技术急需提高其技术，达到高纯度的氢能的回收。

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，提供一种利用三氟化氮副产回收高纯氢能的系统，制备副产氢气，氢气回收纯度达到99.999％以上，成本低，具有较大的应用工业化潜力。

本实用新型所述的利用三氟化氮副产回收高纯氢能的系统，包括膜分离装置、脱氧反应器和PSA单元；缓冲罐与压缩机一连接，压缩机一与压缩机二连接，压缩机二与换热器连接，换热器与分液罐连接，分液罐与膜分离装置连接，膜分离装置与压缩机三连接，压缩机三与气体冷却器连接，气体冷却器与脱氧反应器连接，脱氧反应器与PSA单元连接，PSA单元与吸附除杂装置连接，吸附除杂装置与压缩机四连接；压缩机一与压缩机二之间管线与脱氧反应器连接。脱氧反应器内设置有专用脱氧剂。

优选地，膜分离装置依次包括膜前过滤单元、膜前预热器和膜组件；膜分离装置为专用分离膜，分离脱水，脱氮。

优选地，PSA单元设置有多台吸附塔，设置有多组PSA单元，PSA提氢单元均采用4塔PSA流程，4台吸附塔的吸附和再生工艺过程由吸附、连续多次均压降压、顺放、逆放、冲洗；连续多次均压升压和产品氢气升压系统组成。

优选地，分液罐上设置有排水管和冷冻干燥。

优选地，膜组件上设置有排放管。

优选地，压缩机一与压缩机二之间管线为循环管线。