具有防爆功能的消氫單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于消氫防爆技術領域，具體涉及一種消氫單元。
【背景技術】
[0002]在某些化工生產過程中，易發生氫氣泄露或生成大量氫氣，在相對封閉的環境中，氫氣達到一定濃度，就會導致燃爆事故。例如在核電站安全殼非能動氫復合器中，需要安裝一種消氫催化劑濾盒，用來緩解設計基準事故或嚴重事故中氫氣累積帶來的燃爆風險，用于易發生氫氣泄漏或生成大量氫氣的相對封閉空間內的高溫、高壓、高濕、氫氣含量為1-4 %環境下的氫氣消除。在現有技術中，一般沒有涉及到氫氣含量大于10 %環境下的氫氣消除。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:提供一種安全具有防爆功能的消氫單元；該單元可用于氫氣含量大于4%以上的超過氫氣爆炸下限的空氣，解除氫氣泄露導致的燃爆事故；
[0004]本發明的技術方案是:一種具有防爆功能的消氫單元，它包括:散熱翅片、殼體和殼體內裝填的顆粒催化劑；
[0005]殼體為內外層復合結構，它包括:限爆隔板和不銹鋼金屬絲網包覆層；
[0006]散熱翅片安裝于殼體的外表面。
[0007]本發明的有益效果是:(1)本發明的提供一種安全具有防爆功能的消氫單元，由該單元構件組成的消氫裝置，可用于氫氣含量大于4%以上的超過氫氣爆炸下限的空氣，可直接用于高濃度氫氣的安全消除，解除高濃度氫氣泄露導致的燃爆事故；
[0008](2)該消氫單元構件型式既可用于無源非能動消氫，還可用于有源大處理量的能動式消氫。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明結構示意圖；
[0010]圖2為本發明中限爆隔板的結構示意圖；
[0011]圖3為本發明中殼體為長方形平板結構時的示意圖；
[0012]圖4為本發明中殼體為長方形平板結構時運用實例示意圖；
[0013]圖5為本發明中殼體為中空柱體結構時運用實例示意圖；
[0014]圖6為本發明中殼體為柱體結構時運用實例示意圖；
[0015]其中，1-散熱翅片、2-殼體、3-顆粒催化劑。
【具體實施方式】
[0016]參見附圖1，一種具有防爆功能的消氫單元，它包括:散熱翅片1、殼體2和殼體2內裝填的顆粒催化劑3 ;
[0017]殼體2為內外層復合結構，它包括:限爆隔板和不銹鋼金屬絲網包覆層；不銹鋼金屬絲網包覆層為24?30目，限爆隔板的厚度為0.1mm?1.0mm ;限爆隔板和不銹鋼金屬絲網包覆層以焊接型式固化粘接；
[0018]散熱翅片1安裝于殼體2的外表面，翅片板高度為0.1?0.3mm，翅片厚度3mm以上；其增大了熱量散失的面積，用于將氫氧反應熱快速傳遞給氣流和使限爆隔板內反應溫度分布更均勻，防止局部溫度過高；
[0019]顆粒催化劑3的活性組分為鉑或鈀，顆粒直徑為1-6_ ;載體為三氧化二鋁或分子篩；
[0020]參見附圖2，限爆隔板為不銹鋼材料，其表面由下至上分布孔徑由小到大且間距不同的孔洞。含有一定氫濃度的混合氣體由限爆隔板下部進入，從上部流出，消氫單元內底部的顆粒催化劑3表面首先接觸到的氣體中氫氣濃度高，發生氫氧反應即消氫反應，消除一部分氫；隨著氣體上升由于氫氧反應，氣體中氫濃度變小，而上部設計的氫氧反應接觸面積隨之增大，從而使限爆隔板各處反應溫度保持在一定的范圍，如(550±30)°C及以下，實現安全防爆消除氫氣的目的；限爆隔板孔洞的大小和分布，需要經過大量的實驗對具體設計結構加以確定；
[0021]殼體2內限爆隔板和不銹鋼金屬絲網包覆層的位置可以相互對調:既可以為殼體2的內層為限爆隔板，外層為不銹鋼金屬絲網包覆層，也可以為殼體2的外層為限爆隔板，內層為不銹鋼金屬絲網包覆層；
[0022]殼體2的形狀并不固定:
[0023]參見附圖3、4，殼體2為厚度5mm?20mm，高度100_300mm的長方形平板結構?’散熱翅片1安裝在殼體2的兩個相對的矩形表面；兩個以上的消氫單元間隔0?20mm平行豎直放置于一擱架上組成催化床。保持擱架上下部空氣暢通，空氣可通過消氫單元之間的間隙自由流動。該結構設計用于自啟動的消氫裝置，含有一定氫濃度的混合氣體在氫氧反應熱引起的自然空氣流吸引下，自下而上自然流動。
[0024]參見附圖5，殼體2為壁厚5mm?20mm，高度100_600臟的中空柱體結構；散熱翅片1安裝在殼體2的內外圓周面，散熱翅片1的厚度為3mm?20mm ;每個消氫單元內徑不同，兩個以上的消氫單元相互套接，各不同直徑筒散熱翅片1之間距離為0mm?20mm，組成同心的圓筒型部件。該結構設計用于固定床式強制通風消氫裝置，可實現氫氣濃度大于4%以上超過爆炸下限的安全消氫過程。
[0025]參見附圖6，殼體2為柱體結構，柱體內裝填顆粒直徑為l_6mm的顆粒催化劑3，裝填催化劑的圓柱腔體直徑5mm?20mm，高度100_600mm ;散熱翅片1安裝在殼體2的外圓周面，散熱翅片1的厚度為3mm?20mm ;每個消氫單元的結構相同，兩個以上的消氫單元等間距豎直放置，組成立式柱體林，柱體之間可流過含氫空氣。
【主權項】
1.一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，它包括:散熱翅片(1)、殼體(2)和所述殼體⑵內裝填的顆粒催化劑(3); 所述殼體(2)為內外層復合結構，它包括:限爆隔板和不銹鋼金屬絲網包覆層； 所述散熱翅片(1)安裝于所述殼體(2)的外表面。2.如權利要求1所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述限爆隔板為不銹鋼材料，其表面由下至上分布孔徑由小到大且間距不同的孔洞。3.如權利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)的內層為限爆隔板，外層為不銹鋼金屬絲網包覆層。4.如權利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)的外層為限爆隔板，內層為不銹鋼金屬絲網包覆層。5.如權利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)為長方形平板結構；所述散熱翅片(1)安裝在所述殼體(2)的兩個相對的矩形表面；兩個以上的消氫單元等間距平行豎直放置于一擱架上組成催化床。6.如權利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)為中空柱體結構；所述散熱翅片(1)安裝在所述殼體(2)的內外圓周面；每個消氫單元內徑不同，兩個以上的消氫單元相互套接，組成同心的圓筒型部件。7.如權利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)為柱體結構；所述散熱翅片(1)安裝在所述殼體(2)的外圓周面；每個消氫單元的結構相同，兩個以上的消氫單元等間距豎直放置，組成立式柱體林。
【專利摘要】本發明屬于消氫防爆技術領域，具體涉及一種消氫單元。一種具有防爆功能的消氫單元，其技術方案是，它包括：散熱翅片(1)、殼體(2)和所述殼體(2)內裝填的顆粒催化劑(3)；所述殼體(2)包括：限爆隔板和不銹鋼金屬絲網包覆層；所述散熱翅片(1)安裝于所述殼體(2)的外表面。本發明可用于氫氣含量大于4％以上的超過氫氣爆炸下限的空氣，可直接用于高濃度氫氣的安全消除，解除高濃度氫氣泄露導致的燃爆事故。
【IPC分類】G21C9/06
【公開號】CN105390168
【申請號】CN201510695571
【發明人】陶志勇, 趙寧, 姜韶堃, 朱敏, 邱健, 宋春景, 潘如東
【申請人】中國船舶重工集團公司第七一八研究所
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月23日