[实用新型]一种正仲氢转化装置

说明书

本实用新型涉及一种正仲氢转化装置，该装置包括提供氢气的氢气源(1)，含催化剂的正仲氢转化机构(2)，为正仲氢转化机构(2)提供低温环境的低温反应箱(3)，为正仲氢转化机构(2)提供高温活化环境的高温反应器(42)，用于正仲氢转化机构(2)内抽真空的真空泵(4)；所述的氢气源(1)与正仲氢转化机构(2)的进口处相连，催化剂活化时，所述的正仲氢转化机构(2)设置在高温反应器(42)内部；低温反应时，所述的正仲氢转化机构(2)设置在低温反应箱(3)内部。与现有技术相比，本实用新型具有正仲氢转化效率高、自动化程度高、操作过程安全可靠等优点。

技术领域

本实用新型涉及正仲氢转化领域，具体涉及一种正仲氢转化装置。

背景技术

随着传统化石能源的不断减少以及环境问题的日益严重，氢能作为一种理想的清洁能源，由于具有可再生，能量密度大等优点，已经开始应用到各个行业中。氢具有气态，液态，和固态多种形态，其中液氢具有便于储存，气化时膨胀倍率大等优点，已经成为氢能使用和储存的重要方式之一。氢分子有正氢和仲氢两种形态，是根据其中氢原子旋转方向来进行区分的，正氢中两个氢原子自旋同向，仲氢中两个氢原子自旋反向。

通常情况下，氢是正氢和仲氢的混合物，正氢和仲氢混合物的平衡浓度随温度的不同而有显著的变化。室温下，氢气约由75％正氢和25％仲氢组成，而正氢比仲氢的能量基态高，因此，氢液化的过程中随着温度的降低，正氢会自发地向仲氢转化，此过程是一个放热过程，而此部分热量大于液态氢的汽化潜热，因此，当直接将室温的氢气液化时，得到的液氢处于非平衡态，正氢会自发的向仲氢转化，导致液氢的蒸发，因此为减少液氢储存时的损失，必须在氢液化的同时完成正仲氢的转化，而正仲氢转化是一个极其漫的过程，需要采用催化剂加快正仲氢转化速率。

而现有技术中，虽然使用了催化剂，但依然存在操作过程不安全，装置自动化程度低，单位时间仲氢收率低等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种正仲氢转化效率高、自动化程度高、操作过程安全可靠的正仲氢转化装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

设计人了解到，因为氢气在超低温下才能够液化，对设备的要求较高，因此，为了对正仲氢的催化转化进行前期探索，通常采用液氮或干冰作为低温介质，在低温下对正仲氢的转化进行探究。而在催化剂的使用前，需要对其进行活化，通常采用的活化方式是在高温真空条件下保温一定的时间，为了使催化剂活化后趁热将氢气引入反应系统中，需要把催化剂的活化过程放置在反应系统中进行，才能使氢气快速引入反应系统中。又由于氢气具有危险性，为维护操作人员的安全，仪器采用全自动方式更加能够保护操作人员的安全性，于是提出如下具体方案：

一种正仲氢转化装置，该装置包括提供氢气的氢气源，含催化剂的正仲氢转化机构，为正仲氢转化机构提供低温环境的低温反应箱，为正仲氢转化机构提供高温活化环境的高温反应器，用于正仲氢转化机构内抽真空的真空泵；所述的氢气源与正仲氢转化机构的进口处相连，

催化剂活化时，所述的正仲氢转化机构设置在高温反应器内部；低温反应时，所述的正仲氢转化机构设置在低温反应箱内部。

进一步地，该装置还包括控制氢气源气体流量的开关阀，控制真空泵开关的真空阀，控制高温反应器升温，以及控制开关阀和/或真空阀的控制器；