CN214422763U - 一种水电解制氢纯氧回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水电解制氢纯氧回收利用装置，来自水电解制氢装置的氧气通过空气冷却器冷却除水后输送至氧气纯化装置，氧气纯化装置包括脱氢器、冷却冷凝器、汽水分离器和气体过滤器，在脱氢器中加热后的钯触媒使得氧气与所含氢气反应生成水而达到去除氢气的目的，再经冷却冷凝器将氧气冷却、水分冷凝后，经汽水分离器去除水分获得99.99％纯氧，纯化后氧气部分输送至废水生化装置进行纯氧曝气，剩余部分送往氧气干燥装置进一步除去水分，降低纯氧露点，然后进入纯氧缓冲罐，调节纯氧压力后送入臭氧发生器制备臭氧。本实用新型结构简单，回收水电解制氢排空的氧气，经纯化后用于废水处理***制备高纯度臭氧，实现了资源的高效回收利用。
Description
技术领域
本实用新型属于氧气回收利用装置技术领域，具体涉及一种水电解制氢纯氧回收利用装置。
背景技术
氯碱生产***中，电解氯化钠水溶液产生的氯气和氢气在合成炉中燃烧生成氯化氢，生产工艺要求氢气过量，二者摩尔比为1:1.05-1.1，防止生成的氯化氢气体过氯对后续VCM转化工序造成影响，但是电解氯化钠水溶液产生的氢气和氯气摩尔比为1:1，因此通常需要增加水电解制氢装置来匹配额外氢气的消耗。水电解过程中产生2份氢气和1份氧气，氢气被储存用于氯化氢合成，但是产生的高纯度的氧气没有回收利用，而是直接对空排放，造成了资源的浪费。
聚氯乙烯生产工艺中，聚合装置产生的母液水有机物含量高且排放量较大，综合利用率不高。可以通过生化处理、精密吸附过滤、臭氧氧化、活性炭吸附、新型阴阳离子交换步骤进行深度处理后做纯水回用。臭氧氧化使用的臭氧通常采用空气或氧气制得，但由空气制得的臭氧浓度相对较低，而使用纯氧制得的臭氧浓度较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水电解制氢纯氧回收利用装置，解决现有水电解制氢装置产生的纯氧直接排放，资源不能高效利用的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种水电解制氢纯氧回收利用装置，包括连接于水电解制氢装置后的空气冷却器，空气冷却器依次连接有氧气纯化装置、氧气干燥装置、纯氧缓冲罐以及臭氧发生器，氧气纯化装置的输出端还连通废水生化装置，废水生化装置使用部分纯化后的氧气对废水进行曝气。
氧气纯化装置包括依次连接的脱氢器、冷却冷凝器、汽水分离器和气体过滤器；脱氢器内含有钯触媒，来自空气冷却器的氧气与氧气中所含的少量氢气经加热后的钯触媒催化反应生成水而达到去除氢气的目的，冷却冷凝器用于将脱氢器去除氢气后的氧气冷却，实现水分冷凝；汽水分离器用于去除冷却冷凝器冷凝后的水分从而获得99.99％纯氧。
本实用新型的特点还在于，
氧气干燥装置用于干燥氧气纯化装置纯化后的氧气，进一步除去水分，降低纯氧露点。
纯氧缓冲罐用于调节氧气干燥装置干燥后的纯氧压力后送入臭氧发生器。
纯氧缓冲罐的底部通过管道与氧气干燥装置的输出端连接，纯氧缓冲罐顶部通过管道与臭氧发生器的输入端连接。
空气冷却器内温度为10-40℃。
氧气干燥装置包括冷冻式干燥机，冷冻式干燥机能够将纯氧露点降低至-60℃。
纯氧缓冲罐输出端口设置有自控阀。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型公开了一种水电解制氢纯氧回收利用装置，水电解制氢纯氧回收利用装置设计合理、结构简单，回收水电解制氢过程中排空的氧气，经过纯化后用于废水处理***制备高纯度臭氧，实现了资源的高效回收利用。
附图说明
图1是本实用新型一种水电解制氢纯氧回收利用装置结构示意图；
图中，1.空气冷却器，2.氧气纯化装置，3.氧气干燥装置，4.纯氧缓冲罐，5.臭氧发生器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型的一种水电解制氢纯氧回收利用装置结构，如图1所示，包括连接于水电解制氢装置后的空气冷却器1，空气冷却器1依次连接有氧气纯化装置2、氧气干燥装置3、纯氧缓冲罐4以及臭氧发生器5；氧气纯化装置2的输出端还连通废水生化装置，废水生化装置使用部分纯化后的氧气对废水进行曝气。
氧气纯化装置2包括依次连接的脱氢器、冷却冷凝器、汽水分离器和气体过滤器；脱氢器内含有钯触媒，来自空气冷却器1的氧气与氧气中所含的少量氢气经加热后的钯触媒催化反应生成水而达到去除氢气的目的，冷却冷凝器用于将脱氢器去除氢气后的氧气冷却，实现水分冷凝；汽水分离器用于去除冷却冷凝器冷凝后的水分从而获得99.99％纯氧。
氧气干燥装置3用于干燥氧气纯化装置2纯化后的氧气，进一步除去水分，降低纯氧露点。
纯氧缓冲罐4用于调节氧气干燥装置3干燥后的纯氧压力后送入臭氧发生器5。
纯氧缓冲罐4的底部通过管道与氧气干燥装置3的输出端连接，纯氧缓冲罐4顶部通过管道与臭氧发生器5的输入端连接。
空气冷却器1内温度为10-40℃。
氧气干燥装置3包括冷冻式干燥机，冷冻式干燥机能够将纯氧露点降低至-60℃。
纯氧缓冲罐4输出端口设置有自控阀。
本实用新型一种水电解制氢纯氧回收利用装置的具体使用方法如下：
来自水电解制氢装置的的氧气(其中氧气纯度≥98.5％，氢气含量＜0.5％，压力1.5-1.6MPa)通过空气冷却器1，利用环境空气将氧气冷却至10-40℃进行除水，然后通过管道输送至氧气纯化装置2，氧气纯化装置包括脱氢器、冷却冷凝器、汽水分离器和气体过滤器。在脱氢器中氧气经过加热至140℃的钯触媒，使得氧气与所含氢气反应生成水而去除氢气，再经冷却冷凝器将氧气冷却至50℃后，经汽水分离器去除水分，获得纯度≥99.99％、含氢＜50ppm的纯氧；纯化后的氧气一部分输送至废水生化装置进行纯氧曝气，剩余氧气经过氧气干燥装置3进一步除去水分，氧气干燥装置3利用冷冻式干燥机降低纯氧露点至-60℃后，进入纯氧缓冲罐4，纯氧缓冲罐4输出端口通过自控阀调节纯氧压力至0.08-0.12MPa后送入臭氧发生器5制备臭氧，制备的臭氧送入臭氧反应器参与废水臭氧氧化反应。
Claims (8)
1.一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，包括连接于水电解制氢装置后的空气冷却器(1)，所述空气冷却器(1)依次连接有氧气纯化装置(2)、氧气干燥装置(3)、纯氧缓冲罐(4)以及臭氧发生器(5)；所述氧气纯化装置(2)的输出端还连通废水生化装置，所述废水生化装置使用部分纯化的氧气对废水进行曝气。
2.根据权利要求1所述的一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，所述氧气纯化装置(2)包括依次连接的脱氢器、冷却冷凝器、汽水分离器和气体过滤器；所述脱氢器内含有钯触媒，来自空气冷却器(1)的氧气与氧气中所含的少量氢气经加热后的钯触媒催化反应生成水而达到去除氢气的目的，所述冷却冷凝器用于将脱氢器去除氢气后的氧气冷却，实现水分冷凝；所述汽水分离器用于去除冷却冷凝器冷凝后的水分从而获得99.99％纯氧。
3.根据权利要求1所述的一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，所述氧气干燥装置(3)用于干燥氧气纯化装置(2)纯化后的氧气，进一步除去水分，降低纯氧露点。
4.根据权利要求1所述的一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，所述纯氧缓冲罐(4)用于调节氧气干燥装置(3)干燥后的纯氧压力后送入臭氧发生器(5)。
5.根据权利要求1所述的一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，所述纯氧缓冲罐(4)的底部通过管道与氧气干燥装置(3)的输出端连接，所述纯氧缓冲罐(4)顶部通过管道与臭氧发生器(5)的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，所述空气冷却器(1)内温度为10-40℃。
7.根据权利要求2所述的一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，所述氧气干燥装置(3)包括冷冻式干燥机，所述冷冻式干燥机能够将纯氧露点降低至-60℃。
8.根据权利要求1所述的一种水电解制氢纯氧回收利用装置，其特征在于，所述纯氧缓冲罐(4)输出端口设置有自控阀。
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| CN202120497337.3U CN214422763U (zh) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 一种水电解制氢纯氧回收利用装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN214422763U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114000171A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-01 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种带有氢氧再结合反应器的电解制氢***及方法 |
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2021
- 2021-03-09 CN CN202120497337.3U patent/CN214422763U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114000171A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-01 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种带有氢氧再结合反应器的电解制氢***及方法 |
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