[发明专利]用于含氢气体消氢处理的装置及工艺

说明书

本发明公开了一种用于含氢气体消氢处理的装置及工艺，装置包括依次连通的静态混合器、风机、消氢复合装置和冷凝器；含氢气进口和空气进口与静态混合器连通，且分别设置Ⅰ号阀门及Ⅰ号氢分析仪、Ⅲ号阀门和流量计；风机与消氢复合装置之间设置Ⅴ号阀门和Ⅱ号氢分析仪；冷凝器出口分别设置Ⅲ号氢分析仪、Ⅶ号阀门和X号阀门；工艺包括：（ⅰ）将含氢气体引入装置；（ⅱ）消氢处理；（ⅲ）停机保护处理。本发明实现对含氢气体的处理，将尾气中的氢气浓度控制在0.2%的极低浓度范围内，从而减小因氢气引发的安全风险；整个装置集成在一个可移动箱箱柜内，实现了快速移动、安装、调试，并且装置可放于户外，节省室内空间。

技术领域

本发明属于环保、化工、新能源领域，具体涉及一种用于含氢气体消氢处理的装置及工艺。

背景技术

随着新能源行业的发展，加氢站、核电站越来越受到人们的重视，但由于氢气是一种易燃易爆的高危险性气体，密度较低，容易聚集，当聚集浓度超过氢气爆炸极限就会产生爆燃风险，故而其带来的安全问题同样也受到人们的关注。例如加氢站的氢气泄漏、核电站事故情况下安全壳内的氢气聚集，还有一些类似稀有金属制粉的氢化脱氢等使用氢气或产生氢气的化工工艺，在这些事故和工艺过程中，如果氢气不及时处理，在空气中当氢气浓度达到4~75vol.%，就会存在爆炸的可能。因此，当氢气泄露或产生的时候，需要经过消氢处理，避免发生爆炸情况，特别是核工业放射性环境，气体不能直接稀释排放至大气，需通入排风过滤系统，氢气由于密度较小，容易在通风管道中分层累积，风险更大。

目前，现有的消氢工艺及装置大多采用氢氧催化氧化这一原理，主要利用含氢气体扩散至复合装置，进行催化氧化，采用的是非能动氢气复合装置，处理效率较低，不适合处理一些化学反应的含氢尾气和氢气站氢气泄露应急处置等情况。基于此，需要提供一种高效率的含氢气体消氢处理方案。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种用于含氢气体消氢处理的装置及工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于含氢气体消氢处理的装置，包括依次连通的静态混合器、风机、消氢复合装置和冷凝器；含氢气进口和空气进口分别通过管路与静态混合器连通，含氢气进口与静态混合器之间的管路上设置Ⅰ号阀门及Ⅰ号氢分析仪，空气进口与静态混合器之间的管路上依气流方向设置Ⅲ号阀门和流量计；风机与消氢复合装置进口之间的管路上设置Ⅴ号阀门，且风机与Ⅴ号阀门之间设置Ⅱ号氢分析仪；冷凝器出口连接两并联的分管路，且分管路上分别设置Ⅶ号阀门和X号阀门，且冷凝器出口处设置Ⅲ号氢分析仪。

在上述技术方案中，还包括氮气进口，所述氮气进口通过管路与静态混合器连通，且氮气进口与静态混合器之间的管路上设置Ⅱ号阀门。

连接于所述静态混合器与含氢气进口之间的管路伸入静态混合器内部，且此端管口设置层流挡板。

在上述技术方案中，所述风机与冷凝器之间设置旁路连通，且旁路上设置Ⅳ号阀门。

在上述技术方案中，所述Ⅴ号阀门和消氢复合装置进口之间阻火器；所述空气进口与Ⅲ号阀门之间还设置有空气过滤器，。

在上述技术方案中，所述消氢复合装置包括壳体以及自下而上设置于壳体内的加热床、填充床和催化床，壳体下部设置进口，且进口与加热床连通，壳体顶部设置出口，且壳体顶部设置爆破片安全泄压装置；

在上述技术方案中，所述爆破片安全泄压装置的型号为YF50-0.8-400A；

在上述技术方案中，所述加热床51的功率根据待处理气体的量决定，加热床采用电阻加热器，其通过法兰的形式固定于壳体内部，一般处理200m³/h的混合气体，功率约9.5kW；

在上述技术方案中，所述填充床包括层板和填充于层板间的惰性瓷球，填充床高度为填充所用的惰性瓷球直径的30~50倍；