專利名稱：一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及氫氣提純領域，具體是一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置。
背景技術：
變壓吸附技術(PSA)與膜分離技術兩種方式都能用于裂解氣制取氫氣。變壓吸附技術(PSA)制取99. 9%以上高純度氫氣，在小規模一段式變壓吸附制氫裝置中運用，為提高收率，降低運行成本，采用多次均壓，但其氫氣收率一般不會超過92%，并且一次性投資也比較大。長期以來，因為變壓吸附技術(PSA)的特性，產品氫氣收率與產品氫氣純度成反比，造成在高純度產品氫氣要求下，產品氫氣收率不高，因此，在現有變壓吸附技術(PSA)中制取高純度氫氣過程中造成了巨大的資源浪費。在制氫工藝中還采用了膜分離技術，雖然采用膜分離技術可以降低能耗，減少一 次性投資，收率也高，但所制取的氫氣純度一般不會超過99. 8%，其指標還不能達到高純度。
實用新型內容本實用新型提供了一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，充分利用了膜分離和變壓吸附兩種技術的優勢，在保證氫氣純度的同時，提高了氫氣收率，減少了成本，節約了能源消耗。本實用新型為解決技術問題主要通過以下技術方案實現一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，包括進氣管、至少3個吸附塔、膜組件、緩沖罐、真空泵、出氣管以及逆放管，所述進氣管、出氣管、逆放管分別通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔連通，所述膜組件、真空泵通過設有氣動切斷閥的管道與逆放管連通，所述膜組件通過設有氣動切斷閥的管道與緩沖罐連通，所述緩沖罐通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔連通，所述吸附塔通過設有氣動切斷閥的管道還連接有終充管、均壓管。所述終充管與出氣管相連通，且終充管與出氣管的連通處設有氣動調節閥。所述出氣管上設有氣動調節閥。所述吸附塔有4個。本實用新型與現有技術相比具有以下優點和有益效果本實用新型采用將膜分離技術和變壓吸附相結合的方式，充分利用了兩者的技術優勢，在保證氫氣純度的同時，提高了氫氣收率，減少了成本，節約了能源消耗。
圖I為本實用新型的結構示意圖。附圖中所對應的附圖標記為1、進氣管，2、吸附塔，3、逆放管，4、膜組件，5、緩沖
罐，6、真空泵，7、出氣管，8、氣動調節閥，9、終充管，10、均壓管。
具體實施方式
[0012]下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例如圖I所示，本實施例包括進氣管I、至少3個吸附塔2、膜組件4、緩沖罐5、真空泵6、出氣管7以及逆放管3，進氣管I、出氣管7、逆放管3分別通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔2連通。本實施例的膜組件4、真空泵6通過設有氣動切斷閥的管道與逆放管3連通，膜組件4通過設有氣動切斷閥的管道與緩沖罐5連通。本實施例的緩沖罐5通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔2連通，吸附塔2通過設有氣動切斷閥的管道還連接有終充管9、均壓管10。本實施例的終充管9與出氣管7相連通，且終充管9與出氣管7的連通處設有氣動調節閥8。本實施例的出氣管7上設有氣動調節閥8。作為優選，本實施例的吸附塔2有4個。本實用新型的工作原理首先，原料氣從進氣管I進入，然后進入吸附塔2，吸附塔2吸附其中雜質后，經出氣管7將合格產品氣送出給用戶。吸附塔2在完成吸附過程后，進行再生，具體過程是，先打開均壓管10與吸附塔2之間的氣動切斷閥進行均壓降，然后打開逆放管3與吸附塔2之間的氣動切斷閥實現逆放，在逆放過程中，打開膜組件4與逆放管3以及膜組件4與緩沖罐5之間的氣動切斷閥，關閉真空泵6與逆放管3之間的氣動切斷閥，在膜組件4的滲透側回收逆放氣中所含的氫氣，并暫存于緩沖罐5中；吸附塔2逆放完成后，關閉膜組件4與逆放管3以及膜組件4與緩沖罐5之間的氣動切斷閥，打開真空泵6與逆放管3之間的氣動切斷閥進行抽真空，完成抽真空后，將緩沖罐5中的滲透氣回補到已抽成真空的吸附塔2中，完成滲透氣的回收；最后吸附塔2再由均壓管10實現均壓升，由終充管9完成終充，從而完成整個再生過程。如上所述，則能很好地實現本實用新型。
權利要求1.一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于包括進氣管(I)、至少3個吸附塔(2)、膜組件(4)、緩沖罐(5)、真空泵(6)、出氣管(7)以及逆放管(3)，所述進氣管(I)、出氣管(7)、逆放管(3)分別通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通，所述膜組件(4)、真空泵(6)通過設有氣動切斷閥的管道與逆放管(3)連通，所述膜組件(4)通過設有氣動切斷閥的管道與緩沖罐(5)連通，所述緩沖罐(5)通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通，所述吸附塔(2)通過設有氣動切斷閥的管道還連接有終充管(9)、均壓管(10)。
2.根據權利要求I所述的一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于所述終充管(9)與出氣管(7)相連通，且終充管(9)與出氣管(7)的連通處設有氣動調節閥(8)。
3.根據權利要求I所述的一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于所述出氣管(7 )上設有氣動調節閥(8 )。
4.根據權利要求I所述的一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，其特征在于所述吸附塔(2)有4個。
專利摘要本實用新型公開了一段式變壓吸附膜分離提純氫氣的裝置，包括進氣管(1)、至少3個吸附塔(2)、膜組件(4)、緩沖罐(5)、真空泵(6)、出氣管(7)以及逆放管(3)，進氣管(1)、出氣管(7)、逆放管(3)分別通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通，膜組件(4)、真空泵(6)通過設有氣動切斷閥的管道與逆放管(11)連通，膜組件(4)通過設有氣動切斷閥的管道與緩沖罐(5)連通，緩沖罐(5)通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔(2)連通。本實用新型采用上述結構，能在保證氫氣純度的同時，提高氫氣收率，減少成本，節約能源消耗。
文檔編號B01D53/22GK202609927SQ20122027250
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者鐘婭玲, 鐘雨明, 詹家聰 申請人:四川亞連科技有限責任公司