[实用新型]一种提高回收氢气纯度的装置

说明书

本实用新型公开了一种提高回收氢气纯度的装置，属于化工设备技术领域。一种提高回收氢气纯度的装置，包括：至少两个并联的吸附塔，与吸附塔底部分别连通的原料气进气管、逆放气出气管和真空出气管，与吸附塔顶部分别连接的产品气出气管、第一均压管、第二均压管和冲洗进气管；第二均压管的一端设有均压罐，第二均压管的另一端通过设有调节阀的管道与冲洗进气管连通；真空出气管的出气端与真空泵连通。本实用新型在原有抽真空流程的基础上增加了顺放和冲洗的过程，使吸附剂解吸更加充分，在后续的吸附过程中，吸附剂能够充分地吸收原料气中的杂质，使最终的产品气的杂质含量较低。

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种提高回收氢气纯度的装置。

背景技术

变压吸附技术是近十年来在气体提纯行业用得非常多的一门技术，它因其低能耗、安全、环保、操作简单、自动化程度高等特点在气体提纯领域得到了广泛地使用。其基本原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性和吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而有差异的特性，在高压下吸附原料中的杂质组分、低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。整个操作过程均在环境温度下进行。

变压吸附基本工作步骤分为吸附和再生两步。而再生又包括以下三步骤：

1.吸附塔压力降至低压。首先是顺着吸附的方向(由下而上)与其它需要升压的吸附塔进行几次均压，逐步将压力降下来，均压时，高压吸附塔压力降低，低压吸附塔压力升高，此时低压吸附塔中吸附剂处于吸附状态，高压吸附塔内的氢气被低压吸附塔回收，当均压结束后，此时进行逆向放压，逆向放压时，被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸，同时吸附剂颗粒间的气体也一并被排除出吸附塔，因此在逆放的过程中，前期压力较高时吸附剂颗粒间的有用气体的排出对整个装置来说。

2.用纯净气体在低压下冲洗吸附剂，以清除尚残留于吸附剂中的杂质或者采用抽真空的方式，降低杂质组分在吸附剂间的分压，达到吸附剂内杂质气体更多地排放出来的目的。

3.吸附塔升至吸附压力，以准备再次分离原料气。

目前变压吸附提纯气体主要采用两种解吸方法：一是常压解吸流程，由吸附、均压降、顺放、冲洗、逆放、均压升、终冲几个步骤组成；二是抽真空流程，抽真空流程由吸附、均压降、逆放、抽真空、均压升、终充这几个步骤组成。通过这两种解吸方法不能充分使吸附剂解吸，在后续的吸附过程中，吸附剂不能够充分地吸收原料气中的杂质，导致成品氢气中的杂质含量(水含量、一氧化碳含量等)较高。用户如果需要杂质含量(水含量、一氧化碳含量等)更低则需要在外面再串联干燥装置或纯化装置等，进一步除掉气体中杂质，导致流程长，装置投资成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提高回收氢气纯度的装置，以解决现有变压吸附回收氢气装置不能使吸附剂充分解吸导致回收的氢气纯度较低的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种提高回收氢气纯度的装置，包括：至少两个并联的吸附塔、原料气进气管、产品气出气管、第一均压管、第二均压管、冲洗进气管、逆放气出气管以及真空出气管；吸附塔的底部分别通过设有程控阀的管道与原料气进气管、逆放气出气管以及真空出气管连通，吸附塔的顶部分别通过设有程控阀的管道与产品气出气管、第一均压管、第二均压管以及冲洗进气管连通；第二均压管的一端设有均压罐，第二均压管的另一端通过设有调节阀的管道与冲洗进气管连通；真空出气管的出气端与真空泵连通。

本实用新型使原料气通过吸附、均压降、顺放、逆放、抽真空、冲洗、均压升、终充这几个步骤，在原有抽真空流程的基础上增加了顺放和冲洗的过程，在这个过程中，分两次对吸附剂进行再生，吸附剂解吸时，先通过抽真空的方法降低吸附剂间压力，让吸附剂所吸附的杂质气体释放出来，在抽真空的后期，用顺放的氢气冲洗吸附塔，让吸附剂解吸得更加充分，在后续的吸附过程中，吸附剂能够充分地吸收原料气中的杂质，使最终的产品气的杂质含量较低。