一种变压吸附制氢的逆放气回收装置的制作方法

本实用新型涉及天然气制氢技术领域，具体涉及一种变压吸附制氢的逆放气回收装置。

背景技术：

目前一般通过天然气水蒸气从整的方法制取氢气，但是生成的气体中含有氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气等组分，对氢气实现回收，将其它气体的逆放气排放至大气中，但是这些逆放中还含有大量的氢气，这种装置没有对逆放气中的氢气实现回收。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种变压吸附制氢的逆放气回收装置，解决现有技术中没有对逆放气中的氢气进行回收的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种变压吸附制氢的逆放气回收装置，其特征在于，包括：

第一吸附组件，包括第一压缩机、第一吸附塔、第一缓冲罐、一氧化碳吸附剂，所述第一吸附塔具有第一进气口、第一出气口、第二出气口，所述第一进气口与所述第一压缩机的出气端相连通，第一缓冲罐可选择性地与所述第一出气口相连通，所述一氧化碳吸附剂内置于所述第一吸附塔；

第二吸附组件，包括第二吸附塔、第二缓冲罐、甲烷吸附剂，所述第二吸附塔具有第二进气口、第三出气口、第四出气口，所述第二进气口可选择性地与所述第二出气口相连通，第二缓冲罐可选择性地与所述第三出气口相连通，所述甲烷吸附剂内置于所述第二吸附塔；

第三吸附组件，包括第三吸附塔、第三缓冲罐、二氧化碳和水蒸气吸附剂，所述第三吸附塔具有第三进气口、第五出气口、第六出气口，所述第三进气口可选择性地与所述第四出气口相连通，第三缓冲罐可选择性地与所述第五出气口相连通，所述二氧化碳和水蒸气吸附剂内置于所述第三吸附塔；

抽真空组件，包括真空泵，所述真空泵可选择性地与第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔相连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：通过设置第一吸附组件、第二吸附组件、第二吸附组件、抽真空组件，将逆放气通过第一压缩机以一定压力注入第一吸附塔，高压的混合气中的一氧化碳被一氧化碳吸附剂吸收，剩下的气体的在高压的作用下进入第二吸附塔，然后断开第二吸附塔与第一吸附塔的连通，启动真空泵，将第一吸附塔抽成真空，一氧化碳吸附剂吸收的一氧化碳不断释放并进入第一缓冲罐；第二吸附塔内，高压的混合气中的甲烷被甲烷吸附剂吸收，剩下的气体的在高压的作用下进入第三吸附塔，然后断开第三吸附塔与第二吸附塔的连通，启动真空泵，将第二吸附塔抽成真空，甲烷吸附剂吸收的甲烷不断释放并进入第二缓冲罐；第三吸附塔内，高压的混合气中的水蒸气和二氧化碳被水蒸气和二氧化碳吸附剂吸收，剩下的气体的在高压的作用下从第三吸附塔的第六出气口排出，排出的气体已经依次经过一氧化碳吸附、甲烷吸附、水蒸气和二氧化碳吸附，为纯净的氢气，对氢气进行收集即可，然后关闭第三吸附塔的第六出气口，启动真空泵，将第三吸附塔抽成真空，水蒸气和二氧化碳吸附剂吸收的水蒸气和二氧化碳不断释放并进入第三缓冲罐，实现了逆放气中氢气的收集。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种变压吸附制氢的逆放气回收装置，如图1所示，包括进气缓冲罐1、第一吸附组件2、第二吸附组件3、第三吸附组件4、抽真空组件5、储气组件6、燃烧炉组件7，进气缓冲罐1具有进气端和出气端。

第一吸附组件2包括第一压缩机21、第一吸附塔22、第一缓冲罐23、一氧化碳吸附剂24，第一压缩机21的进气端可选择性地与进气缓冲罐1的出气端相连通。第一吸附塔22具有第一进气口、第一出气口、第二出气口，所述第一进气口与第一压缩机21的出气端相连通，第一缓冲罐23可选择性地与所述第一出气口相连通，所述一氧化碳吸附剂24内置于第一吸附塔22。

所述一氧化碳吸附剂24主要吸取一氧化碳、氢气、二氧化碳、水蒸气、甲烷的混合气体中的一氧化碳，优选的，一氧化碳吸附剂24为分子筛。

优选的，第一吸附组件2还包括第一管道25、第二管道26、第三管道27、第一阀门28、第二阀门29，第一管道25的一端与进气缓冲罐1的出气端相连通、另一端与第一压缩机21的进气端相连通；第二管道26的一端与第一压缩机21的出气端相连通、另一端与所述第一进气口相连通；第三管道27的一端与所述第一出气口相连通、另一端与第一缓冲罐23的进气端相连通；第一阀门28设置于第一管道25，第二阀门29设置于第三管道27，第一阀门28、第二阀门29可以是手动阀门也可以是电控阀，优选的，第一阀门28、第二阀门29是电控阀。

第二吸附组件3包括第二吸附塔31、第二缓冲罐32、甲烷吸附剂33，第二吸附塔31具有第二进气口、第三出气口、第四出气口，所述第二进气口可选择性地与所述第二出气口相连通，第二缓冲罐32可选择性地与所述第三出气口相连通，所述甲烷吸附剂33内置于第二吸附塔31。

优选的，甲烷吸附剂33为沸石分子筛。所述沸石分子筛主要吸取一氧化碳、氢气、二氧化碳、水蒸气、甲烷的混合气体中的一氧化碳、甲烷，但由于一氧化碳已经被吸收，所以沸石分子筛主要吸取甲烷。

第二吸附组件3还包括第二压缩机34，第二压缩机34的进气端可选择性地与所述第二出气口相连通、出气端与所述第二进气口相连通。

优选的，第二吸附组件3还包括第四管道35、第五管道36、第六管道37、第三阀门38、第四阀门39，第四管道35的一端与所述第二出气口相连通、另一端与第二压缩机34的进气端相连通；第五管道36的一端与第二压缩机34的出气端相连通、另一端与所述第二进气口相连通；第六管道37的一端与所述第三出气口相连通、另一端与第二缓冲罐32的进气端相连通；第三阀门38设置于第四管道35，第四阀门39设置于第六管道37，第三阀门38、第四阀门39可以是手动阀门也可以是电控阀，优选的，第三阀门38、第四阀门39是电控阀。

第三吸附组件4包括第三吸附塔41、第三缓冲罐42、二氧化碳和水蒸气吸附剂43，第三吸附塔41具有第三进气口、第五出气口、第六出气口，所述第三进气口可选择性地与所述第四出气口相连通，第三缓冲罐42可选择性地与所述第五出气口相连通，二氧化碳和水蒸气吸附剂43内置于第三吸附塔41。

优选的，二氧化碳和水蒸气吸附剂43为硅胶类吸附剂，所述硅胶类吸附剂可以对水蒸气、二氧化碳起到吸附作用，能吸收水蒸气、二氧化碳、氢气的混合气中的水蒸气、二氧化碳。

优选的，第三吸附组件4还包括第三压缩机44，第三压缩机44的进气端可选择性地与所述第四出气口相连通、出气端与所述第三进气口相连通。

优选的，第三吸附组件4还包括第七管道45、第八管道46、第九管道47、第五阀门48、第六阀门49，第七管道45的一端与所述第四出气口相连通、另一端与第三压缩机44的进气端相连通；第八管道46的一端与第三压缩机44的出气端相连通、另一端与所述第三进气口相连通；第九管道47的一端与所述第五出气口相连通、另一端与第三缓冲罐42的进气端相连通；第五阀门48设置于第七管道45，第六阀门49设置于第九管道47，第五阀门48、第六阀门49可以是手动阀门也可以是电控阀，优选的，第五阀门48、第六阀门49是电控阀。

抽真空组件5包括真空泵51，真空泵51可选择性地与第一吸附塔22、第二吸附塔31、第三吸附塔41相连通。

优选的，抽真空组件5还包括第一主管52、第一支管53、第二支管54、第三支管55、第七阀门56、第八阀门57、第九阀门58，第一主管52的出气端与真空泵51的进气端相连通；第一支管53、第二支管54、第三支管55的出气端与第一主管52的进气端均相连通，第一支管53的进气端与第一吸附塔22相连通；第二支管54的进气端与第二吸附塔31相连通；第三支管55的进气端与第三吸附塔41相连通；第七阀门56设置于第一支管53，第八阀门57设置于第二支管54，第九阀门58设置于第三支管55；第七阀门56、第八阀门57、第九阀门58可以是手动阀门也可以是电控阀，优选的，第七阀门56、第八阀门57、第九阀门58是电控阀。

储气组件6包括第四缓冲罐61、储气罐62，第四缓冲罐61的进气端可选择地与所述第六出气口相连通，储气罐62可选择性地与第四缓冲罐61的出气端相连通。

优选的，储气组件6还包括第四压缩机63，第四压缩机63的进气端可选择性地与所述第六出气口相连通，第四压缩机63的出气端与第四缓冲罐61的进气端相连通。

优选的，储气组件6还包括第一连通管64、第十阀门65、第二连通管66、第十一阀门67，第一连通管64的一端与所述第六出气口相连通、另一端与第四压缩机63的进气端相连通；第十阀门65设置于第一连通管64，第十阀门65可以是手动阀门也可以是电控阀，进一步优选的，第十阀门65是电控阀。

第二连通管66的一端与第四缓冲罐61的出气端相连通、另一端与储气罐62的进气端相连通；第十一阀门67设置于第二连通管66，第十一阀门67可以是手动阀门也可以是电控阀，进一步优选的，第十一阀门67是电控阀。

燃烧炉组件7包括气体燃烧炉71，气体燃烧炉71可选择性地与第一缓冲罐23、第二缓冲罐32的出气端相连通。

优选的，燃烧炉组件7还包括第三连通管72、第十二阀门73、第四连通管74、第十三阀门75，第三连通管72的一端与气体燃烧炉71的进气端相连通、另一端与第一缓冲罐23的出气端相连通；第十二阀门73设置于第三连通管72，第十二阀门73可以是手动阀门也可以是电控阀，进一步优选的，第十二阀门73是电控阀。

第四连通管74的一端与气体燃烧炉71的进气端相连通、另一端与第二缓冲罐32的出气端相连通；第十三阀门75设置于第四连通管74，第十三阀门75可以是手动阀门也可以是电控阀，进一步优选的，第十三阀门75是电控阀。

本实用新型的具体工作流程：逆放气不断通入进气缓冲罐1，通过进气缓冲罐1对逆放气进行缓冲和收集；打开第一阀门28，启动第一压缩机21，第一压缩机21将进气缓冲罐1内的逆放气鼓入第一吸附塔22，并不断增大压力，当压力达到一定值后，关闭第一阀门28，停止第一压缩机21，混合气体中的一氧化碳在高压的作用下，被一氧化碳吸附剂24吸附，吸附一定的时间后，打开第二压缩机34、第三阀门38将第一吸附塔22内未被吸附的气体鼓入第二吸附塔31，一定时间后，关闭第二压缩机34、第三阀门38，然后打开第七阀门56，启动真空泵51，真空泵51对第一吸附塔22抽成真空，此时，一氧化碳吸附剂24吸附的一氧化碳开始释放，打开第二阀门29，释放出的一氧化碳进入第一缓冲罐23，一定时间后，关闭真空泵51、第二阀门29、第七阀门56。

第二吸附塔31内，第二压缩机34将第一吸附塔22内的混合气鼓入第二吸附塔31，并不断增大压力，当压力达到一定值后，关闭第二压缩机34、第三阀门38，混合气体中的甲烷在高压的作用下，被甲烷吸附剂33吸附，吸附一定的时间后，打开第三压缩机44、第五阀门48将第二吸附塔31内未被吸附的气体鼓入第三吸附塔41，一定时间后，关闭第三压缩机44、第五阀门48，然后打开第八阀门57，启动真空泵51，真空泵51对第二吸附塔31抽成真空，此时，甲烷吸附剂33吸附的甲烷开始释放，打开第四阀门39，释放出的甲烷进入第二缓冲罐32，一定时间后，关闭真空泵51、第四阀门39、第八阀门57。

第三吸附塔41内，第三压缩机44将第二吸附塔31内的混合气鼓入第三吸附塔41，并不断增大压力，当压力达到一定值后，关闭第三压缩机44、第五阀门48，混合气体中的二氧化碳和水蒸气在高压的作用下，被二氧化碳和水蒸气吸附剂43吸附，吸附一定的时间后，打开第四压缩机63、第十阀门65，将第三吸附塔41内未被吸附的气体鼓入第四缓冲罐61，进入第四缓冲罐61的气体由于依次经历了一氧化碳吸附、甲烷吸附、水蒸气、二氧化碳吸附，使得逆放气中的其它气体被去除，一定时间后打开第十一阀门67，第四缓冲罐61内的氢气进入储气罐62，得到较为纯净的氢气；一定时间后，关闭第四压缩机63、第十阀门65、十一阀门67，然后打开第九阀门58，启动真空泵51，真空泵51对第三吸附塔41抽成真空，此时，二氧化碳和水蒸气吸附剂43吸附的二氧化碳和水蒸气开始释放，打开第六阀门49，释放出的二氧化碳和水蒸气进入第三缓冲罐42，一定时间后，关闭真空泵51、第九阀门58。

气体燃烧炉71正常工作时，可以择一的与第一缓冲罐23或第二缓冲罐32相连通，打开第十二阀门73，第一缓冲罐23内高压的一氧化碳进入气体燃烧炉71并进行燃烧为其它需要热量的设备供热，当打开十三阀门75时，第二缓冲罐32内高压的甲烷进入气体燃烧炉71并进行燃烧为其它需要热量的设备供热，合理利用逆放气中的一氧化碳和甲烷。

第三缓冲罐42使用一段时间后打开排气口，第三缓冲罐42中的水蒸气和二氧化碳排出，由于水蒸气和二氧化碳对大气均没有污染可以直接排出。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。