一种氢气生产用过滤提纯设备的制作方法

1.本技术涉及氢气生产设备领域，尤其是涉及一种氢气生产用过滤提纯设备。


背景技术：

2.氢气的制造常采用电解水制氢的方法，这种方法制得的氢气中会掺杂部分水分，因此需要对制得的氢气进行过滤提纯以去除氢气中的水分。
3.授权公告号为cn211920875u的中国实用新型专利公开的一种氢气生产用过滤提纯设备，包括内部中空的提纯箱，提纯箱的外部相对的两侧壁上分别设置有与提纯箱内部连通的进气管和出气管；提纯箱内部设置有提纯腔，提纯腔与提纯箱箱壁可拆卸连接；提纯腔内部设置有过滤网层以及活性炭网层；氢气通过进气管进入到提纯箱内部并通过出气管从提纯箱内部排出，在此过程中掺杂有水分的氢气能够依次经过过滤网层和活性炭网层，氢气中的水分和杂质进而经过提纯腔去除；由于提纯腔与提纯箱可拆卸连接，进而方便了人们更换提纯腔内的过滤网层或活性炭网层。
4.针对上述相关技术方案，发明人发现：在氢气过滤提纯的过程中，活性炭中的水分不断增加，由于人们无法做到及时干燥或更换活性炭层，进而随着时间的推移活性炭对氢气中水的吸附作用逐渐降低，氢气中的水分将无法有效地去除。


技术实现要素：

5.为了实现及时地对吸附有水分的活性炭进行干燥处理，以提高氢气中水分的去除效率与效果，本技术提供一种氢气生产用过滤提纯设备。
6.本技术提供的一种氢气生产用过滤提纯设备采用如下的技术方案：
7.一种氢气生产用过滤提纯设备，包括提纯箱，提纯箱上设置有进气管和出气管；提纯箱内部设置有内部中空且两端开口的盘状的提纯盒，进气管和出气管分别设置在提纯盒端面的两侧；提纯盒内部设置有活性炭；提纯盒能够围绕自身轴线定轴转动且提纯盒的一半暴露在提纯箱的外部；提纯箱的一侧设置有对位于提纯箱外部的活性炭进行干燥的烘干组件。
8.通过采用上述技术方案，氢气通过进气管进入到提纯箱内部，并存在向出气管扩散的趋势，在此过程中掺杂有水分的氢气需经过活性炭，活性炭吸附氢气中的水分，氢气则能够通过提纯盒到达出气管，经过干燥后的氢气进而通过出气管排出提纯箱；在氢气干燥的过程中，提纯盒以及其中的活性炭围绕提纯盒的轴线定轴转动，这样提纯盒中的活性炭一直保持一半处于吸收水分的状态而另一半处于被烘干组件烘干的状态；这样能够实现及时并自动地对吸附有水分的活性炭进行烘干，提高了氢气中水分的去除效率与效果。
9.优选的，烘干组件包括设置在提纯箱一侧的烘干箱，提纯盒暴露在提纯箱外部的部分设置在烘干箱内部；烘干箱内部设置有多个用于提升烘干箱内部温度的烘干灯管。
10.通过采用上述技术方案，烘干灯管使烘干箱内部的温度升高至水的沸点；当提纯盒中吸附有水分的活性炭转动至烘干箱内部时，活性炭中的水分受热蒸发并从提纯盒内部
逸至烘干箱内部，进而实现对活性炭的干燥。
11.优选的，提纯箱内部设置有能够阻碍氢气未经活性炭而直接通过出气管排出的密封块，密封块的一侧与提纯盒周面形状相适配并与提纯盒滑动连接。
12.通过采用上述技术方案，密封块的设置能够减少氢气未通过提纯盒中的活性炭而直接从出气管中扩散至提纯箱外部的可能性；即密封块实现了对提纯盒的周面与提纯箱内壁之间的空隙，使氢气仅能够通过提纯盒中的活性炭扩散至出气管处。
13.优选的，提纯盒的外周面上同轴设置有多个环状的限位条；密封块靠近提纯盒的表面同轴开设有多个与限位条相适配的限位槽，限位条与限位槽滑动连接。
14.通过采用上述技术方案，当提纯盒转动时，提纯盒的周面与密封块靠近提纯盒的表面贴合并相互滑动；限位条则只能够在相应的限位槽内滑动，限位槽与限位条的相互配合能够阻碍提纯盒与密封块之间发生轴向的相互错位，并降低了提纯盒发生倾倒的可能性。
15.优选的，提纯盒内部设置有多个用于过滤氢气中杂质的滤网；多个滤网沿着提纯盒的轴线方向分布；活性炭设置在相邻滤网之间。
16.通过采用上述技术方案，当氢气通过滤网时氢气中的杂质被滤网筛除，进而提高了氢气的纯净度。
17.优选的，提纯盒的两端同轴设置有位于提纯箱外部的半圆形的挡板，挡板的直径大于或等于提纯盒端面的直径；挡板与提纯盒的端面贴合并滑动连接；提纯盒的周面上开设有多个贯穿周壁的透气孔。
18.通过采用上述技术方案，挡板能够阻碍氢气从提纯盒内部活性炭中的水分受热蒸发，挡板能够阻碍氢气通过提纯盒的两端扩散至烘干箱内部；而透气孔能够使水蒸气从活性炭中逸至烘干箱内部，但仍有部分氢气将通过透气孔进入到烘干箱内部，由于氢气气流的方向为沿着提纯盒轴线的方向，因此相比于氢气直接从提纯盒的两端直接逸至烘干箱内部，氢气从提纯盒的周面沿径向逸出较少，进而减少了氢气从提纯箱内部逸至烘干箱内部。
19.优选的，烘干箱外部设置有防爆泵，防爆泵的进气端烘干箱的内部连通；防爆泵的出气端连接有用于收集蒸发的水蒸气或从提纯箱内部泄露的氢气的收集箱；收集箱与烘干箱之间的管路填充有生石灰。
20.通过采用上述技术方案，防爆泵能够将水蒸气以及泄露至烘干箱内部的氢气从烘干箱内部抽出，氢气与水蒸气向收集箱内部流动，在此过程中水蒸气被生石灰吸收，经过干燥的逸出的氢气进而被防爆泵泵入收集箱中进行收集。
21.优选的，提纯箱外部罩设有防泄箱，防泄箱的内壁与提纯箱的内壁之间存在间隙；防爆泵的进气端同时还与防泄箱和提纯箱之间的间隙连通。
22.通过采用上述技术方案，由于提纯箱与提纯盒之间的相互滑动，提纯箱与提纯盒之间难免存在间隙，氢气进而可能通过该间隙从提纯箱内部逸出；防泄箱能够对从提纯箱内部逸出的氢气进行收集，并通过防爆泵抽入到收集箱中。
23.综上所述，本技术具有以下技术效果：
24.1.通过设置了提纯箱、能够围绕自身轴线定轴转动的提纯盒以及烘干组件，在氢气干燥的过程中，提纯盒中的活性炭一直保持一半处于吸收水分的状态而另一半处于被烘干组件烘干的状态；这样能够实现及时并自动地对吸附有水分的活性炭进行烘干，提高了
氢气中水分的去除效率与效果；
25.2.通过设置了挡板、烘干箱、防爆泵、生石灰以及收集箱，在提纯盒的周面上开设有多个透气孔，挡板能够阻碍氢气从提纯盒内部活性炭中的水分受热蒸发，挡板能够阻碍氢气通过提纯盒的两端扩散至烘干箱内部；而透气孔能够使水蒸气从活性炭中逸至烘干箱内部，但仍有部分氢气将通过透气孔进入到烘干箱内部；防爆泵能够将水蒸气以及泄露至烘干箱内部的氢气从烘干箱内部抽出，氢气与水蒸气向收集箱内部流动，在此过程中水蒸气被生石灰吸收，经过干燥的逸出的氢气进而被防爆泵泵入收集箱中进行收集。
附图说明
26.图1是本技术实施例中的提纯组件的整体结构图；
27.图2是本技术实施例中的提纯盒内部的结构图；
28.图3是本技术实施例中的过滤提纯设备的整体结构图；
29.图4是本技术实施例中的提纯盒与密封块处的结构图；
30.图5是本技术实施例中的提纯盒与密封块之间的爆炸图。
31.图中，1、提纯箱；2、进气管；3、出气管；4、提纯组件；41、提纯盒；411、限位条；412、透气孔；42、活性炭；43、驱动组件；431、转动电机；432、转动轴；44、密封块；441、限位槽；45、滤网；46、挡板；5、烘干组件；51、烘干箱；52、烘干灯管；6、防爆组件；61、防爆泵；62、连接管；64、收集箱；65、防泄箱；66、干燥盒；7、开关阀。
具体实施方式
32.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
33.参照图1，本技术提供了一种氢气生产用过滤提纯设备，包括内部中空的提纯箱1，提纯箱1相对的两侧外部分别设置有与提纯箱1内部连通的进气管2与出气管3，进气管2与出气管3上均设置有用于控制管路开闭的开关阀7，氢气通过进气管2被送入提纯箱1中，并能够通过出气管3从提纯箱1内部输出；出气管3与进气管2之间设置有能够对氢气进行干燥提纯的提纯组件4，即提纯组件4能够去除氢气中的水分进而提高氢气的纯净度。
34.参照图1和图2，提纯组件4包括轴线水平的提纯盒41，提纯盒41内部中空且两端面为开口；提纯盒41沿竖直方向的轴线位于提纯箱1的箱壁表面上，即提纯盒41的一半位于提纯箱1内部而提纯盒41的另一半位于提纯箱1的外侧，提纯盒41的周面与提纯箱1的箱壁滑动连接；提纯盒41内部填充有用于吸附氢气中水分的活性炭42；进气管2和出气管3分别设置在提纯盒41的两侧；提纯箱1的外部设置有用于驱动提纯盒41围绕自身轴线定轴转动的驱动组件43；再参照图3，提纯箱1的外侧设置有烘干组件5，烘干组件5设置在提纯箱1设置有提纯盒41的一侧，提纯盒41远离提纯箱1的一侧设置在烘干组件5内部。
35.在氢气从进气管2向出气管3扩散的过程中，氢气需通过提纯盒41内部的活性炭42，活性炭42进而吸附氢气中掺杂的水分，而氢气则通过提纯盒41逸至出气管3的位置处，在活性炭42吸附水分的同时，驱动组件43驱动提纯盒41围绕自身轴线定轴转动，提纯盒41内部的活性炭42时刻处于一半位于提纯箱1内部的状态而另一半位于烘干组件5内部并处于被烘干组件5干燥的状态，当活性炭42吸附水分并变得潮湿后，活性炭42转动至提纯箱1外部并能够被烘干组件5及时地烘干，处于提纯箱1内部的活性炭42能够更加干燥进而提高
了氢气中水分的去除效率与效果。
36.进一步的，提纯盒41上同轴固定有三个圆形的用于筛除氢气中的杂质的滤网45，三个滤网45沿着提纯盒41的轴向均匀分布且其中两个滤网45位于提纯盒41的两端；当氢气通过滤网45时氢气中的杂质被滤网45筛除，进而提高了氢气的纯净度。
37.驱动组件43包括与提纯盒41同轴固连的转动轴432，转动轴432的一端设置有位于提纯箱1外侧的转动电机431，转动电机431的输出轴与转动轴432固定连接；转动轴432与提纯箱1的侧壁转动连接；在氢气提纯的过程中，转动电机431处于启动状态，转动电机431进而带动转动轴432围绕自身轴线定轴转动，转动轴432带动提纯盒41围绕自身轴线定轴转动，提纯盒41内部的活性炭42继而在提纯箱1内部或外部周期性地进行位置的转变。
38.烘干组件5包括内部中空的烘干箱51，烘干箱51靠近提纯箱1的侧面与提纯箱1的外壁贴合，提纯盒41暴露在提纯箱1外侧的部分设置在烘干箱51内部；烘干箱51的箱壁上固定有多个用于提升烘干箱51内部温度的烘干灯管52，烘干灯管52能够将烘干箱51内部的温度升高至水的沸点之上，烘干箱51内部的温度低于氢气的燃点；提纯箱1与烘干箱51之间为密封设置以减少氢气从提纯箱1与烘干箱51之间泄露至大气中；在提纯盒41转动的过程中，位于烘干箱51内部的活性炭42受到烘干箱51内部的高温作用得到干燥，即活性炭42内部吸附的水分受热蒸发并从活性炭42内部扩散至烘干箱51中；在此过程中部分氢气也会通过活性炭42从提纯箱1扩散至烘干箱51内部，因此进一步地，烘干箱51外部设置有对烘干箱51内部的氢气进行收集的防爆组件6。
39.提纯盒41的两端面处均设置有半圆形的挡板46，挡板46的直径边与提纯箱1的外箱壁固定连接，挡板46与提纯盒41的端面贴合并滑动连接；挡板46的直径等于提纯盒41的直径；外周面上开设有多个透气孔412；防爆组件6包括设置在烘干箱51外部的防爆泵61，防爆泵61与烘干箱51之间设置有连接管62，防爆泵61的输入端与烘干箱51之间通过连接管62相互连通；防爆泵61的另一端连接有收集箱64，防爆泵61与收集箱64内部连通；连接管62上固定有内部中空的干燥盒66，干燥盒66与连接管62连通，干燥盒66内部填充有生石灰。
40.在水分蒸发的过程中，部分氢气也会通过提纯盒41扩散至烘干箱51中；通过设置挡板46，能够减少氢气通过提纯盒41的两端直接扩散至烘干箱51内部；提纯盒41的周面上开设有多个透气孔412；活性炭42中的水分蒸发后能够通过透气孔412逸至烘干箱51中，而提纯盒41两端的挡板46则能够阻碍活性炭42中扩散的氢气通过提纯盒41的两端逸至烘干箱51中，但仍有氢气通过透气孔412进入到烘干箱51中，而相比于从提纯盒41两端逸出，挡板46能够减少氢气进入到烘干箱51中；进一步解释为，由于氢气气流的方向为沿着提纯盒41轴线的方向，因此相比于氢气直接从提纯盒41的两端直接逸至烘干箱51内部，氢气从提纯盒41的周面沿径向逸出较少，进而减少了氢气从提纯箱1内部逸至烘干箱51内部。
41.进入到烘干箱51内部的水蒸气以及氢气被防爆泵61从烘干箱51中抽出并存在向收集箱64流动的趋势，水蒸气与氢气在到达连接管62时，经过干燥盒66中的生石灰，氢气能够顺利通过干燥盒66进入到收集箱64中并被收集箱64收集起来，而水蒸气则会与生石灰发生化学反应进而被干燥盒66吸收；这样实现了对逸出的氢气进行干燥与收集。
42.参照图3和图4，进一步的，提纯箱1内部设置有密封块44，密封块44设置在提纯盒41远离烘干箱51的一侧；密封块44远离提纯盒41的侧面以及顶面和底面与提纯箱1相应的箱壁贴合并固定连接；密封块44靠近以及远离进气管2的两侧面与提纯箱1侧壁之间存在距
离；密封块44靠近提纯盒41的表面为与提纯盒41周面相适配的半圆形凹陷结构，密封块44靠近提纯盒41的表面与提纯盒41的周面贴合并滑动连接；提纯盒41的外周面上设置有两个环形的限位条411，限位条411与提纯盒41同轴且两个限位条411沿着提纯盒41的轴向分布；再参照图5，密封块44靠近提纯盒41的表面上同轴开设有与限位条411相适配的限位槽441，限位条411与相应的限位槽441滑动连接；密封块44的设置能够减少氢气未通过提纯盒41中的活性炭42而直接从出气管3中扩散至提纯箱1外部的可能性，即密封块44实现了对提纯盒41的周面与提纯箱1内壁之间的空隙，使氢气仅能够通过提纯盒41中的活性炭42扩散提纯盒41远离进气管2的一侧；当提纯盒41转动时，提纯盒41的周面与密封块44靠近提纯盒41的表面贴合并相互滑动；限位条411则只能够在相应的限位槽441内滑动，限位槽441与限位条411的相互配合能够阻碍提纯盒41与密封块44之间发生轴向的相互错位，并降低了提纯盒41发生倾倒的可能性。
43.提纯箱1外部罩设有内部中空的防泄箱65，防泄箱65靠近烘干箱51的侧面为开口，防泄箱65的体积大于提纯箱1的体积且内壁与提纯箱1的内壁之间存在间隙；防泄箱65靠近烘干箱51的一侧与烘干箱51贴合，烘干箱51进而对防泄箱65与提纯箱1靠近烘干箱51之间的空隙进行密封；连接管62同时还与防泄箱65和提纯箱1之间的间隙连通；由于提纯箱1与提纯盒41之间的相互滑动，提纯箱1与提纯盒41之间难免存在间隙，氢气进而可能通过该间隙从提纯箱1内部逸出；防泄箱65能够对从提纯箱1内部逸出的氢气进行收集，并通过防爆泵61抽入到收集箱64中。
44.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。