[其他]利用钛铁锰合金制备超纯氢的方法和装置

权利要求书

1、一种利用TiFe_0.8-0.9Mn_0.1-0.2储氢合金制备超纯氢的方法，包括工业氢的初提纯，合金装料，合金活化、合金氢化及氢气最终提纯工艺，其特征在于：

1.1.在震动条件下将钛铁锰合金颗粒装入储氢合金瓶，使松装密度与合金密度之比为０.６-０.７。

1.2.合金活化工艺是在高真空（1.6～2.0×10^-5乇）及热交换器进水温度80-98℃条件下脱气6-8小时，然后有80℃水温下充氢压在40公斤/厘米²压力下保温保压6小时，将水温降至10-35℃继续充氢，当吸氢量达到储氢合金瓶额定总储氢量的50-60%时，停止充氢，由储氢合金瓶向外排出总储氢量的1/50-1/40的氢气，再继续充氢到额定储氢量，然后逐步压高水温到80℃排尽瓶内氢气。

1.3.合金氢化过程中的中间放氢是在热交换器进水温度为10-35℃下充氢，当储氢合金瓶的吸氢量为其总储氢量的50-60%时，停止充氢并排放出总储氢量的1/50-1/40的氢气。

1.4.氢气最终提纯工艺中的二次快速排杂，是在热交换器进水温度为10-35℃下，储氢合金瓶储氢量达到饱和后再进行三次快速排氢，每次排氢量是总储氢量的1/50-1/40，其中前二次排氢后立即补充等量的初净化氢气。

2、根据权利要求1中1.1的方法，其特征在于钛铁锰合金颗粒的粒度及其配比为：

（1～2mm）∶（0.5～1.0mm）;

（0.2～0.5mm）∶（＜0.2mm）33∶31∶21∶15。

3、根据权利要求1中1.2或1.3或1.4的方法，其特征在于充氢时的氢气压力为10-40公斤/厘米²。

4、根据权利要求1中1.4的方法，其特征在于每次排氢速率为100-150升。

5、一种利用TiFe_0.8-0.9Mn_0.1-0.2合金制备超纯氢的装置，包括储氢合金瓶及安装在其中的热交换器及微米级金属过滤片，高真空机组与管道，气体管道，阀门，精密压力表及中压分子筛初提纯装置，其特征在于热交换器是由紫铜管和与紫铜管焊接在一起的扇形紫铜换热片构成，阀门是能承受150公斤/厘米²压力并能保持小于或等于1.5-2.0×10^-5乇高真空的高压高真空阀门。

6、根据权利要求5的装置，其特征在于扇形紫铜换热片弧面上，每隔10厘米高度开设一个由里向外的下料口，其尺寸为3.2cm（宽）×2cm（高）。

7、根据权利要求5的装置，其特征在于高压高真空阀门的阀杆上装有四只V型（90°和110°）密封圈，并与平板状密封圈一起构成密封。

8、根据权利要求5或7的装置，其特征在于高压高真空阀门的密封圈用聚四氟乙烯制成，90°和110°V形密封圈交替排列。