[发明专利]DCS自动控制氢气纯化系统

说明书

技术领域

本发明涉及氢气提纯的技术领域，尤其是涉及一种DCS自动控制氢气纯化系统。

背景技术

氢气纯化系统是氢气提纯技术中的必备系统。目前市场上传统的氢气纯化系统，原料氢气进料管路上设有阀V02、V1、V3以及精密过滤器，在阀V02和V3之间设有阀V2；精密过滤器连接氢气纯化管路，氢气纯化管路内的提纯管道的管道壁上设有缠绕的电热丝或者采用高温火焰加热的方式进行升温；氢气纯化管路上设有产品气输出管路和尾气输出管路，尾气输出管路则与放空管路一连接，产品气输出管路则与储氢供氢管路连接；放空管路一上设有阀V14；储氢供氢管路上由进气端至出气端依次设有放空管路二、阀V10，放空管路二上设有阀V13；原料氢气进料管路上连接有氮气进料管路，氮气进料管路的输出端与精密过滤器的进气端连接，氮气进料管路上设有阀V7。通常情况下，这种氢气纯化系统可以做到提纯任务，但是在操作的过程中耗电量极大，整个系统的操控性较差，稳定性也极差，投资成本也极高，高纯度氢气的转化效果差。而且这种纯化系统中在产品气输出管路和尾气输出管路都要设置水冷系统，这样就造成了投资成本进一步加大，而且也极其的浪费水资源，环保性极差。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种防爆安全、加热稳定、节能高效，整个系统的操控性强，投资成本低，高纯度氢气的转化效果好的DCS自动控制氢气纯化系统。

为实现上述的目的，本发明提供了以下技术方案：

一种DCS自动控制氢气纯化系统，包括原料氢气进料管路、氢气纯化管路、储氢供氢管路以及放空管路一；原料氢气进料管路包括阀V02以及精密过滤器，阀V02和精密过滤器之间设有阀V2；原料氢气进料管路上连接有氮气进料管路，氮气进料管路的输出端与精密过滤器的进气端连接，氮气进料管路上设有阀V7；储氢供氢管路上由进气端至出气端依次设有放空管路二、阀V10，放空管路二上设有阀V13；氢气纯化管路上设有产品气输出管路和尾气输出管路；放空管路一上设有阀V14；原料氢气进料管路和氢气纯化管路之间通过换热管路连通，换热管路与氢气纯化管路之间设有防爆电加热器；换热管路包括并联连接的尾气换热器、产品气换热器，两换热器的进气端分别与原料氢气进料管路的输出端连接、出气端分别与防爆电加热器连接；产品气输出管路连接有产品气换热管路，尾气输出管路连接有尾气换热管路，产品气换热管路通过产品气换热器换热后与储氢供氢管路连接，尾气换热管路通过尾气换热器换热后与放空管路一连接。

本发明进一步设置为：所述尾气换热器的进气端与原料氢气进料管路的输出端之间的连接管路上设有阀V4和测温热电偶TI1，尾气换热管路换热后的输出端与放空管路一的进气端之间管路上设有测温热电偶TI5，控制器通过测温热电偶TI5和测温热电偶TI1的温差值调节阀V4的流量大小。

本发明进一步设置为：所述产品气换热器的进气端与原料氢气进料管路的输出端之间的连接管路上设有阀V5和测温热电偶TI2，产品气换热管路换热后的输出端与储氢供氢管路的进气端之间管路上设有测温热电偶TI7，控制器通过测温热电偶TI7和测温热电偶TI2的温差值调节阀V5的流量大小。

本发明进一步设置为：所述防爆电加热器与氢气纯化管路连接的管路上设有阀V9。

本发明进一步设置为：所述电加热器上设有测温热电偶TI9，测温热电偶TI9可通过控制器控制阀V2、V7、V9、V10、V13的开关。

本发明进一步设置为：所述原料氢气进料管路上设有流量计FIC2和压力计PI2，流量计FIC2通过控制器控制阀V2的流量大小，压力计PI2通过控制器控制阀V10和V13的开关。

本发明进一步设置为：所述氮气进料管路上设有流量计FIC1，流量计FIC1通过控制器控制阀V7的开关。

本发明进一步设置为：所述储氢供氢管路上设有流量计FIC4，流量计FIC4通过控制器控制阀V10的流量大小。

本发明进一步设置为：所述放空管路一上设有压力计PI4和流量计FIC3，流量计FIC3通过控制器控制阀V14的流量大小；所述储氢供氢管路上设有压力计PI5；控制器通过压力计PI4和压力计PI5的压差值调节阀V10的流量大小和阀V13的开关。

本发明进一步设置为：所述产品气输出管路上设有测温热电偶。

通过采用上述技术方案，本发明所达到的技术效果为：

1、防爆安全：可以在各种防爆的场合下面进行使用，对于一些条件比较特殊的工业或是生产场所来说特别适用，使用起来非常安全；