一种氢气净化装置的制作方法

本实用新型涉及电解制氢装置领域，具体涉及一种氢气净化装置。

背景技术：

水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法，在充满电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。但是目前市面上有各种样式的制氢装置或吸氢机，但都没有对氢气的纯度进行处理。而实际上要达到食品添加剂氢气的要求，是有国家标准的《GB 31633-2014食品安全国家标准食品添加剂氢气》。未经处理的电解水产生的氢气其实远远不能达到国家标准，未达到国家食品标准的氢气若吸入人体，也会对人体带来严重的不适感。

与此同时，氢气未经处理所含杂质非常多，氢气内所含的液体或固体杂质越多，带电量越多，不稳定的氢气若应用在机械设备上，氢气湿度超标会造成机器设备短路，严重会引起火灾，存在着非常大的危害隐患。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种氢气净化装置，能有效净化氢气，提高氢气纯度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种氢气净化装置，包括汽水分离器和净化管，所述汽水分离器的进气口通入氢气，汽水分离器的出气口与净化管相连接，所述净化管包括相互连通的净化管A和净化管B，所述净化管A内填充有干燥硅胶，所述净化管B的内安装有分子筛并填充有活性炭；所述净化管B后连接有调压阀，所述调压阀的压力范围设置为0.25～0.3MPa。

进一步的，所述净化管A和净化管B的进气方式均设置为由下至上进气，净化管A和净化管B均设置为底部进气顶部出气的结构。

进一步的，所述净化管B的内底部填充有活性炭，净化管B的内顶部安装有分子筛。

进一步的，所述分子筛包括但不限于3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、10X分子筛、13X分子筛、13XAPG分子筛、富氧分子筛。

进一步的，所述分子筛设置为13X分子筛。

进一步的，所述净化管B后连接有湿化瓶。

本实用新型的有益效果在于：

氢气经过汽水分离器，分离绝大部分水分后再经过净化管A吸收剩余的少量水分，其后经过净化管B除去异味、杂质气体、以及微量水分，氢气经过三级净化，有效的减少氢气内的杂质，提高氢气的使用安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的实验结果图。

附图标记：1、汽水分离器；2、净化管A；3、净化管B；4、调压阀；5、湿化瓶。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1所示，一种氢气净化装置，包括汽水分离器1、净化管和湿化瓶5，所述汽水分离器1的进气口通入氢气，汽水分离器1将氢气中的绝大部分水分分离出来，减少氢气内的水含量。

汽水分离器1的出气口依次与净化管、湿化瓶5相连接，所述净化管包括净化管A 2和净化管B 3，净化管A 2和净化管B 3均竖直安放；由于水汽比氢气重，水汽会向下沉积，为了提高净化管的吸附率，因此将净化管A 2和净化管B 3的进气方式均设置为由下至上进气，即净化管A2和净化管B 3均设置为底部进气顶部出气的结构。

为了最大程度的吸附氢气内的杂质气体与异味，所述汽水分离器1的出气口通过管道连接在净化管A 2底部的进气口处，净化管A2顶部的出气口通过管道连接到净化管B 3底部的进气口处，净化管B 3顶部的出气口。较轻的氢气从净化管A2底部通入时，净化管A2内填充有干燥硅胶，氢气由下往上移动，氢气内的水分会向下沉积，充分与干燥硅胶接触吸收，实现去除氢气中的水分；经净化管A2净化后的氢气从净化管A 2的顶部通往净化管B 3的底部，所述净化管B 3的内安装有分子筛并填充有活性炭，活性炭和分子筛能吸附净化管B 3中的异味、杂质气体和微量水分；为了最大程度的延长分子筛的使用寿命，将分子筛设置在净化管B 3的内顶部，而净化管B 3的内底部则填充活性炭，因为分子筛在吸附净化处于饱和状态后其净化效果会大幅度减低，因此将分子筛设置在汽水分离器1、干燥硅胶和活性炭之后。

其中所述分子筛包括但不限于3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、10X分子筛、13X分子筛、13XAPG分子筛、富氧分子筛，而本实施例中最合适、效果最佳的是13X分子筛，因为13X分子筛对二氧化碳、乙炔、丙烯、臭氧、一氧化氮和水等碳氢化合物均具有100％的吸附率，根据氢气中主要杂质气体的组分，选择13X分子筛最为合适，对水分的除去率达到了100％，从而提高氢气净化质量。

由于汽水分离器1的水分分离效率与压力有关，因此在所述净化管B 3与湿化瓶5之间安装有调压阀4。下面对汽水分离器1内的干燥剂的增重量与压力之间的关系进行实验：

实验目的：检测QMK-9821氢气在不同压力下单位时间内干燥剂过滤增重量；实验条件为：1)500ml/min产氢量；2)200G硅胶干燥剂；3)压力0.1-0.35Mpa；4)干燥筒竖直摆放。

实验结果如下：

其中干燥剂增重量G/H的含义为连续干燥吸水8小时，计算每小时增重；根据上述实验结果制作出干燥剂增重量随压力变化图(如图2所示)，从变化图中可看出，当QMK-9821出氢量为500ml/min时，硅胶干燥剂随筒内压力增加，单位时间内干燥剂增重量减少；因此为了提高汽水分离器1的分离效率及其稳定性，选择0.25-0.3MPA的压力范围是最合理的。具体理由如下：因为压力太小时水分离效率低，导致干燥剂增重大。而压力范围在0.25-0.3MPA时，干燥剂增重小且数据稳定偏差小，说明汽水分离器1分离效率高且稳定。当压力更大时，其效率增加不是很明显且压力越大越难以控制，存在安全隐患，故所述调压阀4的压力范围设置为0.25～0.3MPa，同时还能大大提高了净化管的使用寿命。

经过以上三级净化后，可让氢气中的杂质纯度符合《GB 31633-2014食品安全国家标准食品添加剂氢气》的要求，让氢气的使用更加安全；与此同时，在净化管后还安装有湿化瓶5，在保证满足国家标准的同时，也满足人们对使用舒适度的需求，使得氢气吸入使用的安全性和实用性得到了全面提升。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。