一种氢气净化提纯装置的制作方法

本实用新型涉及氢气提纯的技术领域，具体涉及一种氢气净化提纯装置。

背景技术：

环境是我们赖以生存的基础，低碳生活、绿色出行已成为现代的主流。氢燃料电池汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车，氢能被视为全球最具发展潜力的清洁能源之一。伴随着氢燃料电池汽车保有量持续增长，加氢站日益崛起，氢气的需求量也在不断上升。

其中，氢气获取的方法比较多，比如天然气转化制氢、甲醇裂解制氢、氨分解制氢、水电解制氢和氯碱尾气提氢等。各类方法渠道的氢气纯度杂质是有差异的，氢气中的硫化物、氯化物和一氧化碳一旦超标，会出现氢燃料电池汽车关键装置的电池铂电极“中毒”问题，从而导致电池性能下降和寿命缩短。根据gb/t37244-2018质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气标准，需对氢气进行提纯后再进行对氢燃料电池汽车进行加氢，因此有必要予以改进。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种氢气净化提纯装置，具有提纯效果好、保证电池性能及其使用寿命、符合电池汽车用燃料氢气标准和投资收益高的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种氢气净化提纯装置，包括原料氢气进料管路、除油器、换热器、电加热器、硫氯有机转化无机转化器、粗硫吸附器、精硫吸附器、氯吸附器、一氧化碳吸附器和产品氢气管路，所述原料氢气进料管路的输出端与除油器的进口端连接，所述除油器的出口端与换热器的进口端连接，所述换热器的出口端与电加热器的一端相连接，所述电加热器的另一端与硫氯有机转化无机转化器的进口端连接，所述硫氯有机转化无机转化器的出口端与粗硫吸附器的进口端连接，所述粗硫吸附器的出口端与精硫吸附器的进口端相连接，所述精硫吸附器的出口端与氯吸附器的进口端连接，所述氯吸附器的出口端通过换热器与一氧化碳吸附器的进口端相连接，所述一氧化碳吸附器的出口端和产品氢气管路相连接。

优选的，所述原料氢气进料管路与除油器之间设置有阀i，所述阀i上设置有压力计i，所述压力计i通过安装控制器控制阀i。

优选的，所述除油器为活性炭吸附器。

优选的，所述换热器与一氧化碳吸附器之间设置有阀ii，所述阀ii上设置有压力计ii，所述压力计ii通过安装控制器控制阀ii。

优选的，所述电加热器为防爆电加热器。

优选的，所述一氧化碳吸附器与产品氢气管路之间设置有阀iii，所述阀iii上设置有压力计iii，所述压力计iii通过安装控制器控制阀iii。

通过采用上述技术方案，本实用新型和现有技术相比具有的优点是：本实用新型系统构成简单，原料氢气通过原料氢气进料管路输出，先由除油器脱出其中的微量油份，除油后的氢气经过换热器换热，换热后的氢气进入电加热器加热，再送入硫氯有机转化无机转化器进行转化，然后依次进入粗硫吸附器和精硫吸附器进行无机硫脱除，脱硫后进入氯吸附器进行脱氯，脱氯后的氢气经过换热器换热，最后进入一氧化碳吸附器进行一氧化碳和二氧化碳脱除，从而获取产品氢气，整个过程脱除杂质提纯效果优良，投资收益高，能够很好地将氢气中的硫化物、氯化物和一氧化碳脱除，避免出现氢燃料电池汽车关键装置的电池铂电极“中毒”问题，保证良好的电池性能和使用寿命，符合电池汽车用燃料氢气标准。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的原理示意图；

图中：1、原料氢气进料管路；2、除油器；3、换热器；4、电加热器；5、硫氯有机转化无机转化器；6、粗硫吸附器；7、精硫吸附器；8、氯吸附器；9、一氧化碳吸附器；10、产品氢气管路；11、阀i；12、压力计i；13、阀ii；14、压力计ii；15、阀iii；16、压力计iii。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种氢气净化提纯装置，包括原料氢气进料管路1、除油器2、换热器3、电加热器4、硫氯有机转化无机转化器5、粗硫吸附器6、精硫吸附器7、氯吸附器8、一氧化碳吸附器9和产品氢气管路10，原料氢气进料管路1的输出端与除油器2的进口端连接，除油器2的出口端与换热器3的进口端连接，换热器3的出口端与电加热器4的一端相连接，电加热器4的另一端与硫氯有机转化无机转化器5的进口端连接，硫氯有机转化无机转化器5的出口端与粗硫吸附器6的进口端连接，粗硫吸附器6的出口端与精硫吸附器7的进口端相连接，精硫吸附器7的出口端与氯吸附器8的进口端连接，氯吸附器8的出口端通过换热器3与一氧化碳吸附器9的进口端相连接，一氧化碳吸附器9的出口端和产品氢气管路10相连接。

在本实施方案中，工作流程包括原料氢气除油、换热、有机转化为无机、脱硫、脱氯和一氧化碳吸附步骤，整个装置系统构成及其流程较为简单，系统操控性强。原料氢气通过原料氢气进料管路1输出，先由除油器2脱出其中的微量油份，除油后的氢气经过换热器3换热，换热后的氢气进入电加热器4加热，再送入硫氯有机转化无机转化器5进行转化，然后依次进入粗硫吸附器6和精硫吸附器7进行无机硫脱除，脱硫后进入氯吸附器8进行脱氯，脱氯后的氢气经过换热器3换热，最后进入一氧化碳吸附器9进行一氧化碳和二氧化碳脱除，从而获取产品氢气，整个过程脱除杂质提纯效果优良，投资收益高，能够很好地将氢气中的硫化物、氯化物和一氧化碳脱除，避免出现氢燃料电池汽车关键装置的电池铂电极“中毒”问题，保证良好的电池性能和使用寿命，符合电池汽车用燃料氢气标准。

具体的，除油后的氢气经过换热器3与脱硫脱氯后的200℃氢气换热至190℃氢气，换热后190℃氢气进入电加热器4加热到300℃，其次由硫氯有机转化无机转化器5将有机物转化为无机物，其中氢气中有机硫转化为无机硫，然后进入粗脱硫吸附器6进行无机硫脱除，含量从5ppm脱除到0.1ppm，粗脱硫后氢气再送入精脱硫吸附器7脱除至4ppb，脱硫后氢气送入氯吸附器8吸附，氯化物从5ppm脱除至50ppb，脱氯后氢气约200℃经过换热器3与原料氢气进行换热，温度降至40℃，进入一氧化碳吸附器9进行一氧化碳和二氧化碳脱除，一氧化碳从5ppm脱除至200ppb后获取产品氢气。换热器3能够回收系统的热量，降低能耗，环保节能。采用电加热器4，热能转化率高，不但可以长时间地加热，而且可以不间断地进行转化加热，并且它的加热性还可以调节，温度的高低可以实时控制，使用方便。

进一步地，原料氢气进料管路1与除油器2之间设置有阀i11，阀i11上设置有压力计i12，压力计i12通过安装控制器控制阀i11。

在本实施例中，阀i11具体设置在靠近原料氢气进料管路1的输出端管路上,具有良好的控制作用，设置压力计i12是为了方便检测输出的气压的稳定性。

进一步地，除油器2为活性炭吸附器。

在本实施例中，采用活性炭吸附器，具有很好的除油效果。

进一步地，换热器3与一氧化碳吸附器9之间设置有阀ii13，阀ii13上设置有压力计ii14，压力计ii14通过安装控制器控制阀ii13。

在本实施例中，阀ii13具体设置在靠近一氧化碳吸附器9的进入端管路上，具有良好的控制作用，设置压力计ii14是为了方便检测输出的气压的稳定性。

进一步地，电加热器4为防爆电加热器。

在本实施例中，采用防爆电加热器，防爆安全性高，热能转化率高，节能高效，不但可以长时间地加热，而且可以不间断地进行转化加热，并且它的加热性还可以调节，温度的高低可以实时控制，使用方便。

进一步地，一氧化碳吸附器9与产品氢气管路10之间设置有阀iii15，阀iii15上设置有压力计iii16，压力计iii16通过安装控制器控制阀iii15。

在本实施例中，阀iii15具有良好的控制作用，设置压力计iii16是为了方便检测输出的气压的稳定性。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。