一种氢气深度脱硫反应器的制作方法

1.本发明属于气体纯化技术领域，具体是一种氢气深度脱硫反应器。


背景技术：

2.近年来，随着全球氢能应用技术的飞速发展，氢燃料电池应用呈现产业化发展态势，氢能需求显著加大。无论通过哪种方式制备氢气，生产出来的都是粗氢，不可避免地含有各种不同的杂质，这些杂质有可能对氢气的应用产生极大的影响。氢气中的硫化物会对燃料电池系统产生破坏作用，影响其寿命和工作效率。大量硫化物也会引起氢液化系统中的催化剂“中毒”，影响液化系统性能。因此，氢气脱硫是氢气应用必不可少的一个重要环节。
3.gb/t 37244-2018对氢气中的硫含量提出了严格的控制要求，要求低于4ppb，现有常规氢气纯化技术，难以达到氢燃料电池的用氢要求。
4.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氢气深度脱硫反应器。
6.本发明的目的在于提供一种氢气深度脱硫反应器，先通过温度调节器对反应器壁加热控温，再将氢气和氮气的混合气体通入所述氢气深度脱硫反应器对脱硫剂进行活化，脱硫剂发生还原反应，恢复脱硫活性后，通入含硫氢气，含硫氢气依次通过膜材料和脱硫剂，对硫化物进行脱除，剩余气体作为反应尾气排出反应器，通过取样口进行取样分析，品质合格后反应尾气作为产品气进入氢气收集罐进行储存。
7.本发明一种氢气深度脱硫反应器采用的技术方案是：
8.一种氢气深度脱硫反应器包括反应器壁、原料气入口、取样口、脱硫剂入口、膜层、尾气出口、温度调节器组成。
9.优选的，所述反应器壁由0cr17ni12mo2不锈钢制得，采用单壁结构。
10.优选的，所述反应器为两段式结构，中间通过法兰连接，可由此安装膜材料，必要时，可使待纯化气体先通过膜层进行粗脱硫，再进入脱硫剂层进行深度脱硫。
11.优选的，所述原料气入口、取样口和尾气出口设置过滤网，避免脱硫剂微粒进入气体管路。
12.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的效果作进一步说明，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
13.图1是本发明可用于氢气脱硫的反应器示意图；
14.其中：包括反应器壁1、原料气入口2、取样口3、脱硫剂入口4、膜层5、尾气出口6、温度调节器7。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下以低压氢气缓冲罐为例，结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处说描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
16.如图所示，一种氢气深度脱硫反应器，可使含硫氢气依次经过膜材料和脱硫剂进行硫化物脱除，包括反应器壁1、原料气入口2、取样口3、脱硫剂入口4、膜层5、尾气出口6、温度调节器7。尾气出口6连接排空管或低压氢气缓冲罐，取样口3连接取样器，原料气入口2连接还原气管路或原料气管路，通过流量控制将一定流量的氮氢混合气或含硫氢气分别通入所述氢气深度脱硫反应器，预先通过温度调节器对反应器壁进行加热至指定温度，含硫氢气依次通过膜层和吸附剂在此反应器中发生反应，剩余气体作为反应尾气排出反应器，该尾气直接排放或通入低压氢气缓冲罐。
17.作为优选的实施方式，所述反应器壁由0cr17ni12mo2不锈钢制得，采用单壁结构。
18.优选的，所述反应器为两段式结构，在管长的1/2处设置法兰，可由此安装膜材料，必要时，可使待纯化气体先通过膜层进行粗脱硫，再进入脱硫剂层进行深度脱硫。
19.优选的，所述原料气入口、取样口和尾气出口设置过滤网，避免脱硫剂微粒进入气体管路。
20.附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。


技术特征：
1.一种氢气深度脱硫反应器，包括反应器壁、原料气入口、取样口、脱硫剂入口、膜层、尾气出口、温度调节器组成。2.根据权利要求1所述的反应器壁由0cr17ni12mo2不锈钢制得，采用单壁结构。3.根据权利要求1所述的脱硫剂入口，可完成脱硫剂填充。4.根据权利要求1所述的反应器，为两段式结构，中间通过法兰连接，可由此安装膜材料。5.根据权利要求1所述的原料气入口、取样口和尾气出口设置过滤网，避免脱硫剂微粒进入气体管路。6.根据权利要求1所述的温度调节器包括加热带和控温模块，具有防爆阻燃性，可对权利要求1所述的反应器壁进行加热和温度控制。

技术总结
本发明属于气体纯化技术领域，具体是一种氢气深度脱硫反应器。所述的一种氢气深度脱硫反应器，可使含硫氢气在此腔内进行催化反应脱除硫化物，包括：反应器壁1、原料气入口2、取样口3、脱硫剂入口4、膜层5、尾气出口6、温度调节器7。使用过程中，先通过温度调节器将反应器壁加热，再将氢气和氮气的混合气体通入所述氢气深度脱硫反应器对脱硫剂进行活化，脱硫剂发生还原反应，恢复脱硫活性后通入含硫氢气，含硫氢气依次通过膜材料和脱硫剂，对硫化物进行脱除，剩余气体作为反应尾气排出反应器，通过取样口进行取样分析，品质合格后反应尾气作为产品气进入氢气收集罐进行储存。品气进入氢气收集罐进行储存。品气进入氢气收集罐进行储存。


技术研发人员：陈静 申娟 杨晓阳 王遥 郭嘉翔 宋建军 景卓 郭永朝
受保护的技术使用者：北京航天试验技术研究所
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2022/5/31