[发明专利]一种基于高温燃料余热利用制氢的气体净化设备

说明书

本发明公开了一种基于高温燃料余热利用制氢的气体净化设备，属于制氢领域，一种基于高温燃料余热利用制氢的气体净化设备，包括上端开设有出气口的净化箱，净化箱的一侧连通有进气管，净化箱的底部填充有氢氧化钠吸收液，且进气管的出气端位于氢氧化钠吸收液的底部，本方案先用饱和的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，而且在吸收的过程中可通过悬浮球的拉扯向溶液中添加氢氧化钠，以保持氢氧化钠的有效浓度，有效提高二氧化碳的去除率，拦截网上的选择吸附性树脂从内部吸收氯化亚铜的盐酸溶液，穿过拦截网的一氧化碳被选择吸附性树脂吸收，从而达到净化的目的，有效提高一氧化碳的去除率，还利用吸水树脂除去掺杂的水汽，进一步气体提高净化效果。

技术领域

本发明涉及制氢领域，更具体地说，涉及一种基于高温燃料余热利用制氢的气体净化设备。

背景技术

制氢，制取氢气的工艺过程。氢能是一种二次能源，从长远看，以水制氢是最有前途的方法，原料取之不尽，而且氢燃烧放出能量后又生成水，不造成环境污染。常用的制氢方法有：各种矿物燃料制氢、电解水制氢、生物质制氢、其他合氢物质制氢、各种化工过程副产氢气的回收等。各种矿物燃料制氢是最主要的制氢方法，但其储量有限，且制氢过程会对环境造成污染。

随着能源消耗地加剧，寻找新的能源已经成为当前的一个重要任务。氢作为现今最具有发展潜力的一种能源，来源广泛，几乎不产生污染，转化效率高，应用前景广泛。利用天然气制取氢气，可以在一定程度上缓解我国能源危机，进一步促进我国能源利用结构的转变。天然气制氢工艺的原理就是先对天然气进行预处理，然后在转化炉中将甲烷和水蒸汽转化为—氧化碳和氢气等，余热回收后，在变换塔中将一氧化碳变换成二氧化碳和氢气的过程，这一工艺技术的基础是在天然气蒸汽转化技术的基础上实现的。在变换塔中，在催化剂存在的条件下，控制反应温度，转化气中的一氧化碳和水反应，生成氢气和二氧化碳。

从变换塔出来的气体除了需要的氢气外，还有二氧化碳以及少量未反应完全的一氧化碳，因此需要净化，目前除去二氧化碳的方法将气体压入水中以溶去CO2，再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气，但二氧化碳在水中的溶解率低，净化不够彻底，而且用溶液吸收一氧化碳后，溶液的浓度会慢慢降低，吸收效果逐渐变差。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于高温燃料余热利用制氢的气体净化设备，本方案先用饱和的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，而且在吸收的过程中可通过悬浮球的拉扯向溶液中添加氢氧化钠，以保证氢氧化钠的浓度不降低，有效提高二氧化碳的去除率，利用拦截网吸收一氧化碳，拦截网上的选择吸附性树脂从内部吸收氯化亚铜的盐酸溶液，穿过拦截网的一氧化碳被选择吸附性树脂吸收，从而达到净化的目的，有效提高一氧化碳的去除率，另外还利用吸水树脂除去掺杂的水汽，进一步气体提高净化效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于高温燃料余热利用制氢的气体净化设备，包括上端开设有出气口的净化箱，所述净化箱的一侧连通有进气管，所述净化箱的底部填充有氢氧化钠吸收液，且进气管的出气端位于氢氧化钠吸收液的底部，所述净化箱的上端内壁固定连接有分隔板，且分隔板中镶嵌有多个净化球，所述净化球的内部开设有空腔，且空腔的内壁固定连接有拦截网，所述净化球的上半部开设有出气通道，且出气通道与空腔之间连通有出气孔，所述出气通道的最上端开设有开口，所述净化球下半部开设有多个与空腔连通的进气孔，所述净化箱位于分隔板上方的内壁固定连接有空心板，所述空心板的内部填充有多个除湿球，且空心板的上下两侧侧壁均开设有多个透气孔。

进一步的，所述拦截网包括网状的通液管，所述通液管内填充有一氧化碳吸收液，所述通液管的外表面包裹有选择吸附性树脂，选择吸附性树脂的吸附性能比较好，能有效提高净化效果，且选择吸附性树脂向通液管的内部连接有吸收延伸体，选择吸附性树脂吸收通液管内部的氯化亚铜的盐酸溶液至外部，从而吸收一氧化碳。