一种连续从氯碱工业尾气中回收氢气的工业化装置的制造方法_2

文档序号:8708464阅读:来源:国知局
式:采取将部分脱氧后的氢气气体循环回去以稀释原料气,从而不断降低进口 O2浓度,保障设备安全运行。
[0026]本实用新型还优选如下防爆措施:在水环压缩机的入口和催化脱氧塔的入口安装水封防爆器,以防止发生爆炸时对前级造成设备的破坏;设备的控制系统配以防爆电动调节阀和温度控制器,可实现对返回氢气流量的全自动控制,并具有运行、故障显示和超温报警功能,整个系统功能先进,性能可靠;进脱氧塔前氢气和产品氢气中的氧含量由在线氧分析仪器连续分析,并具有超量报警功能,保障装置安全运行。本装置配有氮气置换系统,在停车及检修时,采用氮气置换。
[0027]本实用新型的有益效果是本技术方案具有装置投资少,占地面积小,氢气处理量大,生产成本低;深度脱氧,运行安全、平稳可靠;操作简单、方便,维护工作量少等特点。
[0028]回收再利用了氢气这种宝贵资源,节省了大量能源,降低了能耗,有相当可观的经济效益。
【附图说明】
[0029]图1为连续从氯碱工业放空尾气中回收氢气制备高纯氢的工业化装置工艺流程示意图。
[0030]图中:1.质量流量计,2.第一防爆器,3.水环压缩机,4.精脱氯塔A/B,5.气动调节阀,6.第二防爆器,7.脱氧塔,8.水冷却器,9.汽水分离器,10.排水器,11.终端脱水塔A/B,12.高位放空口,13.氯碱氢气入口,14.氮气入口,15.净化氢气出口,16.液体排放口,
17.冷却水出口,18.冷却水入口。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0032]连续从氯碱工业放空尾气中回收氢气制备高纯氢的工业化装置工艺流程如图1所示。
[0033]工作条件:
[0034](I)原料尾气氢气氯含量小于lOOppm,O2含量< 4.0%,
[0035](2)处理量 200-5000Nm3/h。
[0036](3)脱氯剂
[0037]使用空速:300(?-1装填总量:0.2-0.8m3
[0038]精脱氯塔高径比:3-10:1
[0039](4)催化剂
[0040]贵金属催化剂使用空速:5000h_l
[0041]贵催化剂装填总量:0.15-0.7m3
[0042]催化脱氧塔高径比:3-10:1
[0043](5)终端脱水塔
[0044]长径比:3-10:1,内装填分子筛(市售3A、4A、5A均可)
[0045]原料尾气由水环压缩机将常压氢气增压到0.02Mpa(2米水柱)左右,以提供后继净化的压力。然后进入精脱氯塔(2台,交替作业),使氢气中的氯含量降到0.1ppm以下,塔的工作时间100-300天(视氯气含量而定),脱氯效果由氯分析仪定时采样检测。脱氯塔失效后,将失效的脱氯剂卸出,换上新脱氯剂即可使用。经过分水后进入催化脱氧器,在催化脱氧剂的入口安装水封防爆器,以防止发生爆炸时对前级造成设备的破坏,在催化脱氧塔中将氧和氢催化生成水,反应同时放出大量的热量,出口氢气经水冷却到接近常温后,经过分水送入终端脱水塔净化装置。
[0046]由于原料氢气中的氧含量较高,已经超过国家安全标准,因此,在净化过程中必须有相应措施应对氧含量超标的现象。在本发明中,设计一条氢气循环管路,将经过脱氧净化后的氢气(02< 0.1% )输送回水环压缩机的入口,与原料氢气混合,以降低进入水环压缩机中氢气的氧含量,确保设备运行安全。循环氢气的流量由脱氧反应器的反应温度和气动调节阀门控制。
[0047]最后再进入终端脱水塔净化装置,吸附脱出水分和大部分杂质。
[0048]高纯氢气经氢气压缩机压缩至15_20Mpa后,装瓶出售。
[0049]本装置配有氮气置换系统,在停车及检修时,采用氮气置换。
【主权项】
1.一种连续从氯碱工业尾气中回收氢气的工业化装置,其特征是: 水环压缩机的气体入口与氯碱工业放空尾气气源相连,水环压缩机的气体出口通过管路与精脱氯塔顶部的气体入口相连,精脱氯塔底部的气体出口通过管路与脱氧塔顶部的气体入口相连、脱氧塔底部的气体出口通过管路与水冷却器上部的高温物料入口相连、水冷却器下部的高温物料出口通过管路与汽水分离器中部的气体入口相连,汽水分离器上部设有气体出口,于汽水分离器下方设置有排水器,汽水分离器底部设有排水口,汽水分离器的排水口通过管路与排水器上部的水入口连通,排水器底部设有水出口 ;汽水分离器上部的气体出口通过管路与终端脱水塔底部的气体入口相连,终端脱水塔的顶部设有净化氢气出P ; 汽水分离器的气体出口管路上设有与水环压缩机气体入口管路相连的分支管路。
2.按照权利要求1所述的装置,其特征是:所述精脱氯塔为通过管路并联的交替脱氯作业的两台精脱氯塔。
3.按照权利要求1所述的装置,其特征是:所述终端脱水塔为通过管路并联的交替脱水作业的两台终端脱水塔。
4.按照权利要求1所述的装置,其特征是:终端脱水塔内和外壁面上设有电加热元件,电加热元件为电加热管、电加热丝、电加热丝带或电加热丝块中的一种或二种以上。
5.按照权利要求1所述的装置,其特征是:分支管路上设有气体质量流量计; 于水环压缩机的入口管路上设有第一防爆器;精脱氯塔底部的出口与脱氧塔之间的连接管路上设有第二防爆器。
6.按照权利要求1所述的装置,其特征是:水环压缩机、水冷却器上分别设有与水源相连的水入口和水出口。
【专利摘要】本实用新型涉及一种连续从氯碱工业尾气中回收氢气的工业化装置,其特征是:水环压缩机的气体入口与氯碱工业放空尾气气源相连,水环压缩机的气体出口通过管路与精脱氯塔顶部的气体入口相连,精脱氯塔底部的气体出口通过管路与脱氧塔顶部的气体入口相连、脱氧塔底部的气体出口通过管路与水冷却器上部的高温物料入口相连、水冷却器下部的高温物料出口通过管路与汽水分离器中部的气体入口相连,汽水分离器上部设有气体出口,于汽水分离器下方设置有排水器,汽水分离器底部设有排水口;汽水分离器上部的气体出口通过管路与终端脱水塔底部的气体入口相连,终端脱水塔的顶部设有净化氢气出口。本实用新型使所得到的产品氢气纯度达99.5%~99.9999%,回收率可高达98%。
【IPC分类】C01B3-50
【公开号】CN204417111
【申请号】CN201420838256
【发明人】丛卫军, 赵霖, 高嵩, 乐韵, 刘皖南, 于洋, 刘超, 邱长春
【申请人】大连中鼎化学有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月25日
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1