一种生产液氢的装置的制作方法

文档序号:15312901发布日期:2018-08-31 22:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生产液氢的装置,其特征在于,包括氢气压缩机(101)、制冷工质压缩机(102)、第一级~第四级换热器(103~106)、一级膨胀机(108)和二级膨胀机(109)以及相应的连接管道,所述连接管道包括:

原料氢气管(1),用于将原料氢气输送至氢气压缩机(101);

增压氢气管(2),用于将氢气压缩机(101)出口的增压氢气依次输送并通过第一级~第四级换热器(103~106);

冷却氢气管(3),用于将第四级换热器出口(106)的冷却氢气经由膨胀降压装置(111)后输送至后续容器(110);

液氮管(4),用于将液氮输送至第一级换热器(103)以进行增压氢气的预冷;

增压制冷工质管(5),用于将制冷工质压缩机(102)出口的增压制冷工质依次通过第一级~第三级换热器(103~105)后输送至二级膨胀机(109);

循环制冷工质管(6),用于将二级膨胀机(109)出口的循环制冷工质依次通过第四级~第一级换热器(106~103)后输送至制冷工质压缩机(102);

其中,所述第二级换热器(104)和第三级换热器(105)之间的增压制冷工质管(5)设置增压制冷工质旁路管(7),其用于将一部分增压制冷工质输送至一级膨胀机(108);一级膨胀机(108)的出口设置循环制冷工质旁路管(8),其用于将膨胀制冷后的增压制冷工质汇合至第四级换热器(106)出口的循环制冷工质管(6)。

2.根据权利要求1所述的一种生产液氢的装置,其特征在于,所述后续容器(110)为气液分离器,所述气液分离器的顶部设置未液化氢气管(9),所述气液分离器的底部设置液氢管(10);所述二级膨胀机(109)与第四级换热器(103)之间的循环制冷工质管(6)上设置第五级换热器(107),所述未液化氢气管(9)连通至第五级换热器以将未液化氢气进行液化并汇合至所述液氢管(10),所述液氢管(10)连通至液氢贮槽。

3.根据权利要求1~2中任一项所述的一种生产液氢的装置,其特征在于,在第一级~第五级换热器(103~107)中均填充催化剂,以在原料氢气被冷却的过程中同时进行正-仲氢的转化;或者,在第一级~第五级换热器(103~107)的上游或下游设置正-仲氢转化器,在各转化器中填充催化剂,以进行正-仲氢的转化。

4.根据权利要求1所述的一种生产液氢的装置,其特征在于,所述膨胀降压装置(111)为节流阀或氢液体膨胀机。

5.根据权利要求1~2中任一项所述的一种生产液氢的装置,其特征在于,所述第一级~第五级换热器(103~107)、一级膨胀机(108)、二级膨胀机(109)、气液分离器(110)以及膨胀降压装置(111)均设置在保冷箱(112)中。

6.根据权利要求5所述的一种生产液氢的装置,其特征在于,与所述保冷箱(112)连通的管道均采用法兰连接,所述法兰与所述保冷箱(112)的箱壁之间均设置密封件。

7.根据权利要求5所述的一种生产液氢的装置,其特征在于,所述保冷箱(112)内装填保冷材料。

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