[发明专利]一种利用低温含氢混合气制取液氢的装置及使用方法

权利要求书

1.一种利用低温含氢混合气制取液氢的装置，该装置包括真空冷箱（111），其特征在于：所述真空冷箱（111）内设置有第一低温吸附器（101A）、第二低温吸附器（101B）、第一级换热器（103）、第二级换热器（104）、第三级换热器（105）、第四级换热器（106）、一级膨胀机（108）、二级膨胀机（109），相互之间通过阀门和连接管道连接，其中第二级换热器（104）、第三级换热器（105）、第四级换热器（106）内设置有正仲氢催化剂（110），在真空冷箱（111）外设置有氦压缩机组（102）和液氢储罐（107）。

2.根据权利要求1所述的利用低温含氢混合气制取液氢的装置，其特征在于：所述阀门包括低温吸附器调阀组、液氢节流阀（205）、增压氦阀（206）、一级膨胀机入口阀（207）、一级膨胀机出口阀（208）、二级膨胀机进口阀（209）、二级膨胀机出口阀（210）、循环氦阀（211）、液氮阀（212），所述管道包括第一氢混合气管（1）、第二纯氢气管（2）、第三纯氢气管（3）、第四纯氢气管（4）、第五液氢管（5）、第六液氮管（6）、第七液氮管（7）、第八氮气管（8）、第九增压氦管（9）、第十增压氦管（10）、第十一增压氦管（11）、第十二增压氦管（12）、第十三增压氦管（13）、第十四循环氦管（14）、第十五循环氦管（15）、第十六循环氦管（16）、第十七循环氦管（17）、第十八循环氦管（18），所述第一氢混合气管（1） 是低温含氢原料气进口管道，第一氢混合气管（1）分别与第一低温吸附器（101A）和第二低温吸附器（101B）连接，第一低温吸附器（101A）和第二低温吸附器（101B）分别通过第二纯氢气管（2）与第二级换热器（104）的氢气通道连接，第二级换热器（104）氢气通道通过第三纯氢气管（3）与第三级换热器（105）氢气通道连接，第三级换热器（105）氢气通道通过第四纯氢气管（4）与第四级换热器（106）氢气通道连接，第四级换热器（106）氢气通道通过第五液氢管（5）与液氢储罐（107）连接，第五液氢管（5）上设置液氢节流阀（205）。

3.根据权利要求2所述的利用低温含氢混合气制取液氢的装置，其特征在于：所述第六液氮管（6）为空分设备或储罐的预冷液氮的进入装置，该第六液氮管（6）依次与液氮阀（212）、第二级换热器（104）液氮通道、第七液氮管（7）、第一级换热器（103）液氮通道、第八氮气管（8）连接，构成液氮预冷流路；所述氦压缩机组（102）将循环氦进行增压，氦压缩机组（102）通过第九增压氦管（9）、增压氦阀（206）与第一级换热器（103）增压氦通道连接；第一级换热器（103） 增压氦通道通过第十增压氦管（10）与第二级换热器（104） 增压氦通道连接；第二级换热器（104） 增压氦通道依次通过第十一增压氦管（11）、一级膨胀机入口阀（207）、一级膨胀机（108）、一级膨胀机出口阀（208）、第十二增压氦管（12）与第四级换热器（106） 增压氦通道连接；第四级换热器（106） 增压氦通道依次通过第十三增压氦管（13）、二级膨胀机进口阀（209）、二级膨胀机（109）、二级膨胀机出口阀（210）、第十四循环氦管（14）与第四级换热器（106）循环氦通道连接；第四级换热器（106）循环氦通道依次与第十五循环氦管（15）、第三级换热器（105）循环氦通道、第十六循环氦管（16）、第二级换热器（104）循环氦通道、第十七循环氦管（17）、第一级换热器（103） 循环氦通道、第十八循环氦管（18）、循环氦阀（211）、氦压缩机组（102）进口连接，构成氦气制冷循环。