[发明专利]一种用于氢气提纯的膜管测试平台及其测试方法

说明书

本申请涉及一种用于氢气提纯的膜管测试平台及其测试方法，用于氢气提纯的膜管测试平台包括通过管道依次连接的制氢装置、膜管提纯系统、过滤系统和检测系统，还包括尾气回流系统和监控系统；所述制氢装置产生富氢气体并输送至膜管提纯系统，所述膜管提纯系统分离出氢气并运输至过滤系统，所述膜管提纯系统分离出的尾气输送至尾气回流系统，所述过滤系统对氢气过滤并运输至检测系统，所述尾气回流系统分离出尾气中的氢气并输送至膜管提纯系统的上游管道中；所述监控系统包括控制单元、第一气体流量计和传感器组件。本申请能够便于对氢气提纯技术中的膜管进行测试。

技术领域

本申请涉及氢气提纯检测设备的领域，尤其是涉及一种用于氢气提纯的膜管测试平台及其测试方法。

背景技术

氢气作为一种清洁、高效的能源，是未来能源发展的重要方向。目前工业制氢多半得到的是混合气体，要得到高纯氢气，还需要氢气的分离提纯。目前氢气的主要分离提纯方法有低温分离法、选择吸附法、金属氢化物净化法和膜分离法。在各种氢分离提纯工艺中，膜分离法因设备小巧、操作简单、能耗低、噪音低等而具有独特的优势。

在各种透氢膜材料中，钯膜因透氢性好、耐高温、产氢纯度高而最为突出。因此根据钯膜膜管氢气提纯的特点以及对氢气纯度的要求，研究氢气流量、膜管种类、膜管数量、膜管温度、膜管压力等参数对膜管氢气提纯效果的影响，同时可以长时间运行，考察膜管寿命，对于氢气提纯系统的开发和优化有着重要意义。

目前的膜管氢气提纯技术中缺少一种系统研究膜管各项性能的测试平台，不利于系统和深入地对膜管氢气提纯技术进行研究，为此，我司研发了一种实现对制氢用膜管进行测试的平台。

发明内容

为了便于对氢气提纯技术中的膜管进行测试，本申请提供一种用于氢气提纯的膜管测试平台及其测试方法。

第一方面，本申请提供一种用于氢气提纯的膜管测试平台，采用如下的技术方案：

一种用于氢气提纯的膜管测试平台，包括通过管道依次连接的制氢装置、膜管提纯系统、过滤系统和检测系统，还包括尾气回流系统和监控系统；

所述制氢装置产生富氢气体并输送至膜管提纯系统，所述膜管提纯系统分离出氢气并运输至过滤系统，所述膜管提纯系统分离出的尾气输送至尾气回流系统，所述过滤系统对氢气过滤并运输至检测系统，所述尾气回流系统分离出尾气中的氢气并输送至膜管提纯系统的上游管道中；

所述监控系统包括控制单元、第一气体流量计和传感器组件，所述控制单元连接第一气体流量计和传感器组件，所述第一气体流量计安装在制氢装置和膜管提纯系统之间的管道上，所述传感器组件检测膜管提纯系统上游管道和下游管道内的气压。

通过采用上述技术方案，制氢装置制备富氢气体，富氢气体经过第一气体流量计进入膜管提纯系统，膜管提纯系统分离出纯氢气体，纯氢气体进入过滤系统进行过滤，然后进入检测系统进行纯度检测，膜管提纯系统分离出的尾气送入尾气回流系统中，尾气中残留的质量较轻的氢气能够回流至膜管提纯系统的上游管道中，再次进入膜管提纯系统进行提纯，能够使用原料，减少浪费，监控系统能够能够根据膜管的类型调节加热装置需要的加热温度，能够检测传感器组件的数据，并且通过第一气体流量计能够调节和监控气体流量，从而在便于研究膜管装置在不同气体流量条件下的性能变化。

可选的，所述膜管提纯系统包括膜管装置和对所述膜管装置进行加热的加热装置，所述膜管装置包括膜管入口、膜管氢气出口和膜管尾气出口，所述加热装置与所述监控系统的控制单元连接，所述控制单元调节和检测加热装置的加热温度。

通过采用上述技术方案，控制单元控制加热装置的温度，能够应用于不同种类膜管的测试。

可选的，所述传感器组件包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器安装在所述膜管入口处，所述第二压力传感器安装在所述膜管尾气出口。

通过采用上述技术方案，第一压力传感器和第二压力传感器的数据对比能够体现出膜管分离氢气的效率。