[发明专利]一种高效变流量电解氢脱氧装置

说明书

技术领域：

本发明属于氢能利用技术领域，本脱氧装置用于高效脱除电解氢气中的杂质氧气，使得氧含量降低到0.1ppm以下，同时本装置适用于电解氢气流量变化范围较大的场合，最小流量可为满负荷流量的1/10。

背景技术：

电解槽产生的氢气含有氧气和水等杂质，其中氧含量约2000ppm，水含量为气体温度下的饱和值。为了适用于微电子、航天等高科技领域，必须进行纯化以达到99.9999％超纯氢以上的纯度，因此需要专门的氢气脱氧装置。一般电解氢气采用的脱氧方法是钯催化除氧的装置。

常用的纯化器脱氧装置是原料气直接进入脱氧器，我们研制的纯化器在脱氧器前后增加了一个回热器，如图所示，原料氢气经过预热回热器，被加热后进入脱氧器，经过催化剂表面氧和氢发生反应生成水；由于反应是放热过程，因此脱氧后的氢气会升高，脱氧后的氢气经过预热回热器预热原料氢气，同时自身温度降低，达到饱和温度后还会有明水析出。

发明内容：

本发明在于提供一种高效的电解氢气脱氧装置，适用于氢气流量变化范围较大的场合，主要包括脱氧器、回热器及相应的连接管路等设备，如图所示。本发明的技术方案为：原料氢入口管与回热器管侧入口端连接，回热器管侧出口端通过预热后连接管与脱氧器入口端相连，脱氧器出口端通过脱氧后连接管与回热器壳侧入口连接，回热器壳侧出口连接降温后连接管。

本脱氧装置由于采用了回热器，反应温度提高，可以高效地脱除电解氢气中的氧气杂质，使得氧含量降低到0.1ppm以下。同时由于回热器的作用，可以适用于氢气流量变化范围较大的场合，这对于氢气产量需要根据需求经常变化的生产单位来说具有重要的意义。

附图说明：

附图：电解氢气高效脱氧装置示意图

图中：1.原料氢气入口管2.回热器3.脱氧后连接管4.脱氧器5.预热后连接管6.降温后连接管

具体实施方式：

如附图所示，本发明主要包括回热器2、脱氧器4及相应的连接管路原料氢气入口管1、脱氧后连接管3、预热后连接管5、降温后连接管6等设备。原料氢入口管1与回热器2管侧入口端连接，回热器2管侧出口端通过预热后连接管5与脱氧器4入口端相连，脱氧器4出口端通过脱氧后连接管3与回热器2壳侧入口连接，回热器2壳侧出口连接降温后连接管6。

以实际电解氢气为例，本发明的工作原理如下：

从电解槽出来的电解氢气经过原料氢气入口管1进入回热器2管侧，被脱氧后的氢气加热温度升高，之后经过预热后连接管5进入脱氧器4，在催化剂表面氧和氢发生反应生成水，同时反应放热氢气温度升高，之后氢气经过脱氧后连接管3进入回热器3壳侧，预热原料氢气同时自身温度降低，经降温后连接管6进入后续系统继续除水等杂质。