[发明专利]一种适用于重整氢气净化的方法和装置

权利要求书

1.一种适用于重整氢气净化的装置，包括洗涤器和气液分离器，其特征在于：所述洗涤器包括多级文丘里洗涤器，所述每级文丘里洗涤器由气体入口、渐缩段、喉管段、渐扩段、气体出口以及洗涤液入口、喷嘴组成，所述气液分离器由多级气液分离模块及分离器壳体组成。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多级文丘里洗涤器采用串联结构形式，所述串联结构形式的第一级文丘里洗涤器出口与第二级文丘里洗涤器气体入口相连，最后一级文丘里洗涤器出口与分离器入口相连通。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述文丘里洗涤器渐缩段的渐缩角度为24～29°、扩散段的扩散角度为5～8°、喉部长度为喉部直径的0.5～2.2倍。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷嘴喷射角度为55～150°、喷嘴最前端与喉部入口的距离为喉部直径的0.1～1.5倍。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述惯性分离分布器模块安装在气液分离器入口处，对气体进行均匀分布以及分离气体中夹带的较大液滴或固体颗粒。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气液深度分离模块组成由高效叶片气液分离模块和纳米纤维混编高效气液分离模块组成，对气体中夹带的小液滴进行深度分离。

7.一种适用于重整氢气净化的方法，其特征在于，所述重整氢气先经过文丘里洗涤器洗涤去除杂质性气体，后进过多级气液分离模块脱除洗涤液，从而实现重整氢气体的高效净化处理；具体步骤如下：

(1)重整氢气体由一级文丘里湿式洗涤器入口进入后，先减压加速至40～60m/s，高速气体将喉部注入的洗涤液(水)雾化；

(2)随后气流中氯化氢气体快速洗涤液吸收，在喉部之后设置的渐扩段使气体压力逐渐恢复；随着压力的升高，氯化氢气体在水中的溶解度加大，洗涤液进一步吸收氯化氢气体；

(3)完成氯化氢气体吸收后，重整氢气体进入二级文丘里洗涤器，在二级文丘里渐缩段、喉管段以及渐扩段进行相同的洗涤过程，以增加停留时间和进一步提高洗涤效果；

(4)通过惯性分离分布器对重整氢气流中的大水滴进行脱出，洗涤过程中吸收了氯化氢气体的洗涤液被分离到罐体积液区，气流中夹带的小水滴通过组合高效叶片分离器和纳米混编气液分离器进行深度分离，分离后的液相通过重力和引流管到底部积液区，净化后的气相由顶部排出。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述重整氢气体中含有需要去除的杂质性气体组分，所述杂质性气体组分可被洗涤液吸收，所述吸收的体积比不小于300，所述体积比为常温常压下使每体积吸收液达到饱和状态所吸收的杂质气体体积。

9.如权利要求7所述的方法，所述洗涤液用量为需处理的杂质气体体积除以吸收体积比，所述吸收体积比是指在操作压力和温度下使每体积吸收液达到吸收饱和时的杂质气体的体积值。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述重整氢气在每级文丘里洗涤器中经过渐缩段、喉部、渐扩段时有先加速后减速的过程。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述文丘里洗涤器入口气速为8～22m/s、喉部气速为35～65m/s，出口气速为8～22m/s。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述喉部高速气流能够对通过喷嘴喷入的洗涤液进行雾化，所述雾化后液滴平均尺寸小于80微米。