一种氢气制备提纯装置及其使用方法与流程

本发明涉及氢气提纯，尤其涉及一种氢气制备提纯装置及其使用方法。

背景技术：

1、氢气在制备过程中主要杂质就是各种形态的水，在进行后期氢气液化，水会影响液态氢的储存，带来许多不确定因素，所以需要对所生产出来的氢气进行提纯处理，在处理过程中往往使氢气依次通过过滤网、吸水海绵和活性炭来对氢气进行提纯处理。

2、正如中国实用新型专利公开了一种氢气制备提纯装置（公开号：cn214415879u），包括圆盒、通孔、进气管和出气管，所述圆盒的顶面和底面分别开设通孔，通孔均偏心设置于圆盒的一侧且两个通孔中心线共线，圆盒的底侧设有进气管，进气管与底侧的通孔固定连接，圆盒的顶侧设有出气管，出气管与顶侧的通孔固定连接，圆盒内壁顶面的中部固定安装电机，电机输出轴的下端固定安装支撑网板，支撑网板的顶面固定安装吸水海绵。

3、当前存在以下缺点：1、氢气提纯时，随着长时间的使用导致过滤网堵塞的情况，传统多采用刮壁的方式进行清理，易造成过滤网损伤的现象发生；2、其中海绵中会吸附大量的水分，海绵除水时往往需要对装置进行停机操作，造成出水不便的现象。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的过滤网清理不便及海绵除水不便的缺点，而提出的一种氢气制备提纯装置及其使用方法。

2、为了解决现有技术存在的过滤网清理不便及海绵除水不便的问题，本发明采用了如下技术方案：

3、一种氢气制备提纯装置，包括底板，所述底板的顶面上固设有椭圆护罩，所述椭圆护罩内左侧壁中部开设有大直径通孔，所述椭圆护罩内右侧壁中部开设有小直径通孔，所述椭圆护罩内两侧壁中部固设有一对对称分布的固定环，位于左侧的固定环内转动插设有与大直径通孔转动连接的固定盘，位于右侧的固定环内转动插设有与小直径通孔转动连接的从动盘，所述固定盘与从动盘之间设有过滤组件；

4、所述固定盘的中部插设有横向贯穿且转动连接的固定轴，所述小直径通孔的内部插设有转动贯穿从动盘的镂空筒，所述固定轴的右端部与镂空筒的左端部同轴固接，所述镂空筒的外环面左侧开设有若干排气孔；所述固定轴的左端部套设有同心固接的限位盘，所述椭圆护罩的左侧面设有前后滑动连接的矩形滑板，所述矩形滑板位于固定盘的底面左侧下方，所述限位盘通过限位机构与矩形滑板连接；

5、所述椭圆护罩的顶面插设有若干等距分布且转动连接的空心管，每根所述空心管的底端部均设有贯通固接的u型喷头，所述底板的底面后侧固设有布气板，所述椭圆护罩的背面固设有若干等距分布的第一耳座，每个所述第一耳座的内部均插设有输气管，每根所述输气管的顶端部均与对应的空心管的顶端部转动连接，每根所述输气管的底端部均与布气板贯通连接。

6、优选地，所述过滤组件包括弧形粗孔过滤板、弧形细孔过滤板，所述固定盘、从动盘的相对面顶部之间设有横向固接的弧形粗孔过滤板，所述弧形粗孔过滤板的内环面设有同心放置的弧形细孔过滤板，所述弧形粗孔过滤板、弧形细孔过滤板的夹层中填充有活性炭填充层，所述弧形细孔过滤板的内环面设有同心固接的弧形海绵板；

7、所述固定盘、从动盘的相对面底部之间设有横向固接的弧形漏水板，所述弧形漏水板与弧形粗孔过滤板、弧形细孔过滤板形成一个闭合的空心筒状。

8、优选地，所述弧形粗孔过滤板、弧形细孔过滤板、弧形海绵板的开口角度为二百七十度，所述弧形漏水板的开口角度为九十度，所述弧形粗孔过滤板、弧形细孔过滤板的壁厚相同，所述活性炭填充层的厚度是弧形粗孔过滤板壁厚的二倍，所述弧形海绵板的厚度是弧形粗孔过滤板壁厚的三倍，所述弧形漏水板的壁厚与弧形粗孔过滤板、活性炭填充层、弧形细孔过滤板的壁厚相同。

9、优选地，所述弧形漏水板的外环面底部固设有矩形框，所述矩形框的底面固设有矩形伸缩布袋，所述底板的底面中部固设有集水箱，所述矩形伸缩布袋的底端部与集水箱的底端口固接；

10、所述固定轴上套设有若干等距分布的十字板，每块所述十字板的四个端部均固设有挤压头，若干所述挤压头均抵在弧形海绵板的内环面上。

11、优选地，所述镂空筒的右端部套设有同心固接的大直径皮带轮，所述底板的顶面右前方拐角处固设有输出端朝右的伺服电机，所述伺服电机的电机轴端部套设有同心固接的小直径皮带轮，所述小直径皮带轮通过驱动皮带与大直径皮带轮进行同步传动连接。

12、优选地，所述限位机构包括限位摆臂，所述椭圆护罩的左侧壁插设有两对转动连接的限位滑轮，所述矩形滑板的前后两侧分别滑动卡在两对限位滑轮之间，所述矩形滑板的外侧面中部固设有t型挡板；

13、所述椭圆护罩的左侧壁插设有转动连接的往复轴，所述往复轴的外端部固设有限位摆臂，所述限位摆臂的顶端部固设有限位挡板，所述限位盘的外侧面固设有一对偏心分布的第一销轴，所述限位挡板、t型挡板交错抵在一对第一销轴上；

14、所述限位摆臂上开设有椭圆销孔，所述椭圆销孔内卡合有滑动连接的第二销轴，所述第二销轴与矩形滑板的外侧面固接。

15、优选地，每根所述空心管的中上部均套设有同心固接的蜗轮，所述椭圆护罩的顶面两侧固设有一对第三耳座，一对所述第三耳座之间设有横向转动贯穿连接的横轴，所述横轴上套设有若干等距分布的蜗杆套筒，每个所述蜗杆套筒均与对应的蜗轮啮合连接。

16、优选地，所述固定盘的外环面上下两侧固设有一对对称分布的弧形齿条，所述矩形滑板的顶面中部固设有往复齿条，所述往复齿条与位于下方的弧形齿条啮合连接；

17、所述横轴的左端部套设有同心固接的往复齿轮，所述椭圆护罩的左侧壁顶部插设有转动连接的联动轴，所述联动轴的外端部套设有同心固接的联动齿轮，所述联动齿轮与往复齿轮啮合连接，位于上方的弧形齿条与往复齿轮啮合连接。

18、优选地，所述布气板的背面中部设有贯通固接的注气管，所述椭圆护罩的右侧壁中上部固设有第二耳座，所述第二耳座的内部插设有z型状的排气管，所述排气管的底端部与镂空筒的右端口转动连接，所述底板的底面四个拐角处均固设有支腿。

19、本发明还提出了一种氢气制备提纯装置的使用方法，包括以下步骤：

20、步骤一，启动伺服电机，伺服电机的电机轴带动小直径皮带轮同步转动，小直径皮带轮通过驱动皮带带动大直径皮带轮、镂空筒、固定轴、若干十字板、限位盘同步转动，十字板上的挤压头沿着弧形海绵板进行转动；

21、步骤二，限位盘转动时，限位盘上的一对第一销轴交替与t型挡板、限位挡板形成限位作用，带动限位摆臂沿着第二销轴往复摆动，带动矩形滑板、往复齿条沿着两对限位滑轮进行往复滑动；

22、步骤三，往复齿条往复滑动时，往复齿条啮合带动位于下方的弧形齿条、固定盘、弧形漏水板、弧形粗孔过滤板、弧形细孔过滤板、弧形海绵板、从动盘沿着一对固定环进行往复转动；

23、步骤四，位于上方的弧形齿条啮合带动联动齿轮、联动轴进行往复转动，联动齿轮啮合带动往复齿轮、横轴、若干蜗杆套筒进行往复转动，蜗杆套筒啮合带动蜗轮、空心管、u型喷头进行往复转动；

24、步骤五，氢气制备时产生的氢气通过外接高压泵的方式输入至注气管内，高压氢气顺着布气板均匀输送至若干输气管内，再通过注气管、u型喷头进入椭圆护罩内，使氢气依次均匀穿过弧形粗孔过滤板、活性炭填充层、弧形细孔过滤板、弧形海绵板进行提纯过滤作业，其中，氢气中含有的颗粒杂质吸附在弧形粗孔过滤板的外环面上，氢气中含有的水分吸附在弧形海绵板内，经提纯后的氢气顺着镂空筒、排气管排出；

25、步骤六，吸附在弧形粗孔过滤板的外环面上的颗粒杂质，由于固定盘、从动盘处于往复转动，带动弧形粗孔过滤板往复转动，u型喷头处于往复转动，u型喷头产生的高压气体对弧形粗孔过滤板的外环面进行除尘清理，使颗粒杂质掉落至底板上；

26、弧形海绵板内含有的水分，由于十字板带动挤压头处于转动状态，弧形海绵板处于往复转动，通过挤压头对弧形海绵板进行挤压作业，挤压出来的水分顺着弧形漏水板流入至集水箱内。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、1、在本发明中，吸附在弧形粗孔过滤板的外环面上的颗粒杂质，由于固定盘、从动盘处于往复转动，带动弧形粗孔过滤板往复转动，u型喷头处于往复转动，u型喷头产生的高压气体对弧形粗孔过滤板的外环面进行除尘清理，使颗粒杂质掉落至底板上，利用高压氢气自身的高压冲洗能力，方便了对过滤网表面进行高效的清理；

29、2、在本发明中，弧形海绵板内含有的水分，由于十字板带动挤压头处于转动状态，弧形海绵板处于往复转动，通过挤压头对弧形海绵板进行挤压作业，挤压出来的水分顺着弧形漏水板流入至集水箱内，能够在不停机的状态下对吸水海绵中的水进行挤出，能够有效去除氢气中的水分；

30、综上所述，本发明解决了过滤网清理不便及海绵除水不便的问题，且整体结构设计紧凑，采用不停机的方式，提高氢气纯度，降低制备成本。