[实用新型]氢气液化装置中的净化装置

说明书

本实用新型公开了一种氢气液化装置中的净化装置，包括：第一净化装置、设置于氢气液化冷箱中的第二净化装置和第三净化装置，所述的氢气液化冷箱包括：热交换器和反应器，在热交换器中设置有第一氢气通道和第一低温气态氢通道；在反应器中设置有第二氢气通道、正仲转化通道、第二低温气态氢通道和液氢通道；原料氢气通过第一连接管道依次与第一净化装置、第一氢气通道、第二净化装置、第二氢气通道、正仲转化通道、液氢通道、液氢液化冷箱与液氢储罐相连接；液氢储罐上的蒸发气体出口通过第二连接管道依次与第二压缩机组、热交换器中的第一低温气态氢通道、反应器中的第二低温气态氢通道、第三净化装置相连接。该装置净化效果好，使用安全可靠。

技术领域

本实用新型涉及氢气液化技术，尤其涉及一种氢气液化装置中的净化装置。

背景技术

随着工业的发展和人们物质生活水平的提高，能源的需求也与日俱增。由于煤炭、石油等化石能源在使用时不可避免地会污染环境，再加上其储量有限，人类面临着开发高效、洁净的二次能源的艰巨挑战，因而寻找可再生的绿色能源迫在眉睫。氢作为可从多种途径获取的理想能源载体，是化石能源向可再生能源过渡的重要桥梁之一，将为终端能源利用提供新的重要形式。

氢气液化技术的核心是氢气的液化部分，氢气的临界温度和转化温度低，气化潜热小，其理论最小液化功在所有气体当中是最高的。由于氢气的液化温度很低，所以只有将氢气预冷却到一定温度以下，再节流膨胀才能产生冷效应。这一特性对氢气的液化过程会产生一定的困难：在液氢温度下，除氦气以外，所有其他气体杂质均已固化，固化杂质可能会堵塞氢气液化装置中各气体及液体通道、管道，尤其是节流部位更容易发生堵塞现象，极易引起爆炸，所以，对原料氢气必须进行严格净化。

实用新型内容

氢气液化装置包括：氢气液化冷箱和液氢液化冷箱，经一级净化处理后的气态氢先进入氢气液化冷箱中进行预冷及气态氢正仲转化，然后再进入液氢液化冷箱中进行预冷及液态氢正仲转化，最终得到液氢并存储于液氢储罐中。受外部温度等因素的影响，存储于液氢储罐中的液氢不可避免会有部分气化成低温气态氢，如若将气化后的低温气态氢直接释放于外部环境中，不仅浪费能量，而且还会存在安全隐患，而直接燃烧掉该低温气态氢，也是一种能量浪费现象。因而对低温气态氢进行回收处理：将低温气态氢重新送入氢气液化冷箱、液氢液化冷箱中，为氢气液化冷箱及液氢液化冷箱提供冷量。在对低温气态氢进行回收处理的过程中不可避免会存在杂质，因而需要对该部分低温气态氢进行净化处理。

本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种净化效果好、使用安全可靠的氢气液化装置中的净化装置。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的氢气液化装置中的净化装置包括：第一净化装置、设置于氢气液化冷箱中的第二净化装置和第三净化装置，原料氢气通过第一连接管道依次与第一压缩机组、第一净化装置、氢气液化冷箱、液氢液化冷箱、液氢储罐相连接；所述的氢气液化冷箱包括：热交换器和反应器，在热交换器中设置有第一氢气通道和第一低温气态氢通道，氢气通道和第一低温气态氢通道相互独立；在反应器中设置有第二氢气通道、正仲转化通道、第二低温气态氢通道和液氢通道，第二氢气通道、正仲转化通道、第二低温气态氢通道和液氢通道相互独立；原料氢气通过第一连接管道依次与第一净化装置、热交换器中的第一氢气通道、反应器中的第二氢气通道、第二净化装置、反应器中的正仲转化通道、反应器中的液氢通道、液氢液化冷箱与液氢储罐相连接；在液氢储罐上设置有蒸发气体出口，液氢储罐中气化的低温气态氢从蒸发气体出口输出后，通过第二连接管道依次与第二压缩机组、热交换器中的第一低温气态氢通道、反应器中的第二低温气态氢通道、第三净化装置相连接，为热交换器和反应器提供冷量。