CN220745388U - 氢气纯化*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于将水电解后的氢气进行纯化处理以形成提纯氢气的氢气纯化***,氢气纯化***包括:氢气脱氧***,氢气脱氧***包括脱氧进料加热器和位于脱氧进料加热器下游的脱氧反应器,水电解后的氢气在被脱氧进料加热器加热并且被输送至脱氧反应器以进行脱氧反应;以及位于氢气脱氧***下游的氢气干燥及再生***。氢气干燥及再生***包括干燥器、再生气体冷却器、气液分离器、再生气体加热器和再生气体热交换器,其中氢气脱氧***能够与干燥器的入口连通并且与再生气体热交换器的第一通道入口连通,干燥器的出口能够与再生气体热交换器的第二通道入口连通,提纯氢气从所述干燥器的出口被输出。
Description
技术领域
本公开涉及碱性电解水制氢的领域,更具体地涉及用于将水电解后的氢气进行纯化处理以形成提纯氢气的纯化***。
背景技术
随着全球大气污染和气候变暖形势的日趋严峻,传统的以化石能源为主的发电***将面临前所未有的压力和挑战。从世界范围来看,各国都在努力提高自身电力结构中可再生能源发电的比例。未来,世界能源领域的发展趋势必然是可再生能源逐步替代化石能源。然而,可再生能源由于自身的间歇性、不稳定性和不确定性等特点,严重阻碍了可再生能源发电的发展。未来要实现可再生能源替代化石能源,必须依赖大规模和长周期储能技术的发展和进步。
可再生能源的典型例子包括风力发电设备,太阳能光伏发电设备等等。当可再生能源电网中可再生能源发电过剩时,将电网中富余的可再生能源电力通过电解水装置进行制氢,以便将可再生能源电力转化为氢气的化学能予以储能。
在碱性电解水过程中,由于电解槽隔膜并不能完全地阻隔所产生的氢气和氧气的相互渗透,特别是在氢气与氧气两侧的压力相差大和新能源发电侧波动性导致的产气量变化的情况下,而电解液是不断循环的,所以在气液分离器中,氢气、氧气和电解液是很难达到完全分离。这会导致分离后的氢气里,含有杂质氧气,其含量通常在0.2%以下。又由于制氢过程是气液共存的,所以氢气中还存有饱和含水量,亦即存在水汽或水蒸汽。
因此,为了获得高纯度的氢气,需要对水电解后的氢气进行纯化处理,以除去所夹带的氧气和水蒸汽等等。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于提供一种改进的氢气纯化***,所述氢气纯化***无需额外补充氢气对***进行再生,对氢气实现“零消耗”纯化,同时还是实现低能耗和降低成本的运行。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种用于将水电解后的氢气进行纯化处理以形成提纯氢气的氢气纯化***,所述氢气纯化***包括:
氢气脱氧***,所述氢气脱氧***包括脱氧进料加热器和位于脱氧进料加热器下游的脱氧反应器,水电解后的氢气在被脱氧进料加热器加热并且被输送至所述脱氧反应器以进行脱氧反应;以及
氢气干燥及再生***,所述氢气干燥及再生***位于所述氢气脱氧***的下游,所述氢气干燥及再生***包括干燥器、再生气体冷却器、气液分离器、再生气体加热器和再生气体热交换器,其中所述氢气脱氧***能够与所述干燥器的入口连通并且与所述再生气体热交换器的第一通道入口连通,所述干燥器的出口能够与所述再生气体热交换器的第二通道入口连通,所述再生气体热交换器的第一通道出口能够与所述再生气体冷却器连通,所述再生气体热交换器的第二通道出口能够与所述再生气体加热器连通,所述气液分离器位于所述再生气体冷却器的下游,所述气液分离器与所述干燥器的入口连通,提纯氢气从所述干燥器的出口被输出。
在本实用新型的一个优选方案中,所述干燥器包括彼此并联连接的第一干燥器、第二干燥器和第三干燥器,其中所述氢气脱氧***能够与所述第一干燥器的入口、第二干燥器的入口和第三干燥器的入口连通,所述第一干燥器、第二干燥器和第三干燥器交替地工作、再生、吸附,以实现整个氢气纯化***基于24小时轮转一个周期的连续性进行工作。
在本实用新型的一个优选方案中,所述氢气脱氧***还包括设置在所述脱氧进料加热器上游的脱氧热交换器,其中所述脱氧热交换器从来自脱氧反应器的氢气回收热量以用于预热水电解后的氢气。
在本实用新型的一个优选方案中,水电解后的氢气与所述脱氧热交换器的第一通道入口连通,所述脱氧反应器的出口与脱氧热交换器的第二通道入口连通。
在本实用新型的一个优选方案中,所述脱氧反应器设置有钯触媒脱氧剂。
在本实用新型的一个优选方案中,所述干燥器设置有分子筛吸附干燥剂。
在本实用新型的一个优选方案中,所述氢气干燥及再生***包括脱氧后冷却器和位于所述脱氧后冷却器下游的气液分离器,所述脱氧热交换器的第二通道出口与所述脱氧后冷却器的入口连通。
在本实用新型的一个优选方案中,所述氢气干燥及再生***还包括第二脱氧后冷却器和位于所述第二脱氧后冷却器下游的第二气液分离器,以用于从所述氢气进一步除去水汽。
在本实用新型的一个优选方案中,所述干燥器的工作状态的切换是通过计算机程序自动控制的。
在本实用新型的一个优选方案中,所述提纯氢气的纯度达99.999%以上,露点低于-70℃,氢气中氧气含量低于1ppm。
本申请的氢气纯化***采用三台干燥器轮流工作,没有氢气的损耗,出口纯度高。氢气纯化***内的气动阀门由计算机程序控制,可实现干燥器工作状态的自动切换,并具备自动排水功能,减少了操作人员的工作量,提高了氢气纯化***的可靠性。
另外,本申请的氢气纯化***通过脱氧热交换器和再生气体热交换器进行热整合之后,显著地降低了用电量,因此极大地降低了氢气纯化***的能耗,并且能够有效地节省冷媒,更有效地降低了氢气纯化***的运行成本。
附图说明
本实用新型的目的和特征将从结合附图考虑的以下详细描述变得明显。然而,应当理解,附图仅为了说明的目的而设计,并且不作为对本实用新型的限制。
图1是根据本实用新型的实施例的氢气纯化***的简化示意图。
图2是根据本实用新型的实施例的氢气纯化***的组成示意图。
附图标记列表
1 脱氧热交换器 2 脱氧进料加热器
3 脱氧反应器 4 脱氧后冷却器
5 气液分离器 6 第二脱氧后冷却器
7 第二气液分离器 8 第一干燥器
9 第二干燥器 10 第三干燥器
11 再生气体冷却器 12 气液分离器
13 再生气体加热器 14 再生气体热交换器
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。还需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对所述术语的示意性表述不一定指代相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案,现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明,在附图中相同的附图标记指代相同或相似的元件。
本公开的实施例提供一种氢气纯化***,用于水电解后的氢气进行纯化处理以形成提纯氢气。本申请的氢气纯化装置以水电解氢气为原料,经催化剂除氧,冷却冷凝法和分子筛吸附干燥法去湿除水,从而获得高纯度氢气。
在本申请的一个实施例中,氢气纯化***由脱氧器、冷却器、气液分离器、干燥塔、过滤器、储液罐、阀门、管路、管件、仪表、框架等部件组成。在典型的示例中,氢气纯化***的工作原理如下:从例如电解槽设备的制氢装置生产原料氢气,所述原料氢气进入气液分离器,所述氢气分离去游离子水后进入脱氧器,在例如钯铂触媒的催化剂的作用下,使原料氢气中的杂质氧与氢反应生成水汽,脱除杂质氧后,所述氢气经氢气冷却器及气液分离器,分离去游离的冷凝水,然后进入例如分子筛吸附干燥器的干燥器去湿,再通过压力调节阀调定纯化工作压力和通过高效过滤器除尘,从而获得高纯度氢气。
如图1所示,本申请的氢气纯化***100包括依次连接的氢气脱氧***101和氢气干燥及再生***102。来自制氢装置的原料氢气首先被输送至氢气脱氧***101,以除去原料氢气中含有的少量氧。然后,脱氧后的氢气被输送至氢气干燥及再生***102,氢气在该氢气干燥及再生***102中被干燥以及再生,被提纯后的氢气被输送至管道或者储氢容器中,被冷凝的水汽等被输送至储液罐或废水回收装置中。
图2是根据本实用新型的实施例的氢气纯化***100的组成示意图。所述氢气纯化***100包括所述氢气脱氧***101。在本申请的实施例中,所述氢气脱氧***101包括脱氧进料加热器2和位于脱氧进料加热器2下游的脱氧反应器3。可选地,所述氢气脱氧***101还包括脱氧热交换器1。在本申请的实施例中,原料氢气与脱氧热交换器1的第一通道入口(例如,管侧入口)连通或者流体连接,脱氧热交换器1的第一通道出口(例如,管侧出口)与脱氧进料加热器2的入口连通。脱氧进料加热器2的出口与所述脱氧反应器3的入口连通。所述脱氧反应器3的出口与脱氧热交换器1的第二通道入口(例如,壳侧入口)连接。所述在本申请的实施例中,原料氢气通过脱氧热交换器1被预热,被传输到脱氧进料加热器2以加热至脱氧反应器3所需的温度。然后,被加热的氢气进入脱氧反应器3,通过脱氧反应器3被输送的氢气被输送通过脱氧热交换器1,所述脱氧热交换器1从来自脱氧反应器3的氢气回收热量以用于预热原料氢气。也就是说,所述脱氧热交换器1用于将原料氢气与在脱氧反应器3内进行脱氧反应后得到的氢气进行热交换。脱氧反应器3内填装有催化脱氧剂,氢气中少量的氧在经过催化脱氧剂时被催化与氢结合以生成水,所生成的水以气态形式被带出脱氧反应器3。
在本申请的一个实施例中,氢气干燥及再生***102可选地包括脱氧后冷却器4和气液分离器5。在本申请的实施例中,气液分离器5可以是第一气液分离器5。在本申请的实施例中,例如,所述脱氧热交换器1的第二通道出口(例如,壳侧出口)与所述脱氧后冷却器4的入口连通。经过脱氧反应处理后的氢气,通过脱氧后冷却器4被冷却,被冷却后的氢气进入气液分离器5进行气液分离,所产生的液态水被输送至废水处理装置,例如储液罐中。
在本申请的一个实施例中,所述氢气干燥及再生***102还可选地包括依次设置的第二脱氧后冷却器6和第二气液分离器7。来自所述气液分离器5的氢气被输送至第二脱氧后冷却器6冷却,然后进入第二气液分离器7进行气液分离,所产生的液态水被输送至废水处理装置,所得到的氢气被输送至干燥器8、9、10,如将在下文描述的。
在本申请的一个实施例中,所述氢气干燥及再生***102位于所述氢气脱氧***101的下游,也就是说,图2中的除了被虚线框框出的氢气脱氧***101之外的部件都是氢气干燥及再生***102的组成部分。在本申请的一个实施例中,所述氢气干燥及再生***102包括干燥器、再生气体冷却器11、气液分离器12、再生气体加热器13和再生气体热交换器14等。所述氢气干燥及再生***102优选地包括彼此并联连接的三个干燥器,即第一干燥器8、第二干燥器9和第三干燥器10。
在本申请的实施例中,在所述第一干燥器8、第二干燥器9和第三干燥器10内装有吸附容量大、耐温性好的干燥剂。三台干燥器8、9、10交替地工作、再生、吸附,以实现整个氢气纯化***基于24小时轮转一个周期的连续性进行工作。一个切换周期中,每个干燥器共经历3个状态:
工作模式1:第一干燥器8工作①;第二干燥器9再生②;第三干燥器10吸附③;
工作模式2:第二干燥器9工作①;第三干燥器10再生②;第一干燥器8吸附③;
工作模式3:第三干燥器10工作①;第一干燥器8再生②;第二干燥器9吸附③。
①工作状态:处理气量为全气量,介质为未脱水的原料氢气;
②再生状态:再生气量为4000Nm3/h,再生状态包括加热阶段和吹冷阶段;
加热阶段-再生气体加热器13工作,当干燥器上部温度达到联锁值或加热时间达到设定值后,自动停止加热;
吹冷阶段-再生气体加热器13停止加热后,气流继续按原路流过干燥器,以使干燥器降温,直至干燥器切换至工作状态;
③吸附状态:处理气量为20000Nm3/h,介质为再生用氢气。
在本申请的一个实施例中,所述第一干燥器8、所述第二干燥器9和所述第三干燥器10均具有入口和出口,其中,所述第一干燥器8的入口、所述第二干燥器9的入口和所述第三干燥器10的入口能够分别与所述脱氧***的出口(例如,可以是脱氧热交换器1的第二通道出口,第一气液分离器5的气体出口,或者第二气液分离器7的气体出口)、所述再生气体热交换器14的所述第一通道入口连通;所述第一干燥器8的出口、所述第二干燥器9的出口和所述第三干燥器10的出口能够分别与提纯氢气出口、所述再生气体热交换器14的第二通道入口和所述再生气体热交换器14的第二通道出口连通。所述再生气体热交换器14的第一通道出口与所述再生气体冷却器11的入口连通。所述再生气体热交换器14的第二通道出还能够与所述再生气体加热器13的入口连通。所述提纯氢气出口用于输出提纯氢气,以便于进行运输或储存。
在本申请的一个实施例中,在所述再生气体冷却器11的下游设置有第三气液分离器12,也就是说,所述再生气体冷却器11的出口与所述第三气液分离器12的入口连通。所述第三气液分离器12的出口与所述第一干燥器8的入口、所述第二干燥器9的入口和所述第三干燥器10的入口连通。来自所述再生气体热交换器14的第二通道出口的氢气经由所述再生气体冷却器11和所述第三气液分离器12被除去水汽,然后被输送到所述第一干燥器8、所述第二干燥器9和所述第三干燥器10中,以进一步进行干燥、再生和吸附。
在本申请的实施例中,举例简要地介绍本申请的氢气纯化***100的氢气干燥及再生***102在上述的工作模式1下的工作过程。
氢气由第一干燥器8的下部(即,入口)进入,第一干燥器8内氢气所含有的饱和水蒸气被其中的干燥剂吸附,被干燥的氢气由第一干燥器8的上部(即,出口)流出后分为两路,一路被输送至提纯氢气出口以便于进行运输或储存,另一路经再生气体热交换器14预热,经再生气体加热器13加热至第二干燥器9所需的温度,进入第二干燥器9的上部(即,入口),然后流经第二干燥器9的干燥剂床层,干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触,以水蒸气形式从干燥剂上脱附,随氢气一同经第二干燥器9的下部(即,出口)流出,通过再生气体热交换器14被冷却。当处于再生状态的第二干燥器9加热联锁时间超过3h,并且电加热元件完好时,可适当调节再生气气体流量,使加热联锁时间小于3h即可。
氢气和水蒸气的混合气体进入所述再生气体冷却器11冷却,进入第三气液分离器12进行气液分离,液相送至废水处理装置,气相进入第三干燥器10的下部(即,入口),干燥后的氢气由第三干燥器10的上部(即,出口)流出,最终合格的产品氢气流出所述氢气纯化***被输送至提纯氢气出口以便于进行运输或储存。
在工作模式1状态中,当第二干燥器9的联锁温度达到设定温度值或加热持续时间达到设定时间值后,所述再生气体加热器13的电加热元件断电,不再加热氢气,第二干燥器9进入吹冷阶段。
当工作模式1状态运行总时间达到8h时,第二干燥器9的再生结束;由计算机程序控制,所述第一干燥器8、所述第二干燥器9和所述第三干燥器10自动切换为工作模式2。
下面举例简要地介绍本申请的氢气纯化***100的氢气干燥及再生***102在上述的工作模式2下的工作过程。
氢气由第二干燥器9的下部进入,氢气所含有的饱和水蒸气被第二干燥器9的干燥剂吸附,干燥的氢气由第二干燥器9的上部流出后分为两路,一路送至提纯氢气出口以便于进行运输或储存,另一路经再生气体热交换器14预热,经再生气体加热器13加热至第三干燥器10所需温度,进入第三干燥器10的上部,然后流经干燥剂床层,干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触,以水蒸气形式从干燥剂上脱附,随氢气一同经第三干燥器10的下部流出,通过再生气体热交换器14被冷却。当处于再生状态的第三干燥器10的加热联锁时间超过3h,并且电加热元件完好时,可适当调节再生气气体流量,使加热联锁时间小于3h即可。
氢气和水蒸气混合气体进入再生气体冷却器11冷却,进入第三气液分离器12进行气液分离,液相送至废水处理装置,气相进入第一干燥器8的下部,干燥后的氢气由第一干燥器8的上部流出,最终合格的产品氢气流出纯化装置。
在工作模式2状态中,当第三干燥器10的联锁温度达到设定温度值或加热持续时间达到设定时间值后,再生气体加热器13的电加热元件断电,不再加热氢气,第三干燥器10进入吹冷阶段。工作模式2状态总计运行8小时后,装置自动切换至工作模式3。
下面举例简要地介绍本申请的氢气纯化***100的氢气干燥及再生***102在上述的工作模式3下的工作过程。
氢气由第三干燥器10的下部进入,氢气所含有的饱和水蒸气被第三干燥器10的干燥剂吸附,干燥的氢气由第三干燥器10的上部流出后分为两路,一路送至产品气管道或者提纯氢气出口以便于进行运输或储存,另一路经再生气体热交换器14预热,经再生气体加热器13加热至第一干燥器8所需的温度,进入第一干燥器8的上部,然后流经干燥剂床层,干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触,以水蒸气形式从干燥剂上脱附,随氢气一同经第一干燥器8的下部流出,通过再生气体热交换器14被冷却。当处于再生状态的第一干燥器8的加热联锁时间超过3h,并且电加热元件完好时,可适当调节再生气气体流量,使加热联锁时间小于3h即可。
氢气和水蒸气混合气体进入再生气体冷却器11冷却,进入第三气液分离器12进行气液分离,液相送至废水处理装置,气相进入第二干燥器9的下部,干燥后的氢气由第二干燥器9的上部流出,最终合格的产品氢气流出氢气纯化***。
在工作模式3状态中,当第一干燥器8的联锁温度达到设定温度值或加热持续时间达到设定时间值后,再生气体加热器13的电加热元件断电,不再加热氢气,第一干燥器8进入吹冷阶段。
工作模式3状态运行8小时后,一个切换周期完成,***自动进入下一个切换周期。
在本申请的一个实施例中,来自制氢车间的含氧量合格的氢气进入制氢车间至氢气纯化车间的氢气收集总管汇总合并之后进入氢气纯化车间氢气缓冲罐,氢气缓冲罐可实现两套氢气纯化***互为备用,经氢气缓冲罐缓冲稳压后去脱氧热交换器1进行预热并且通过脱氧进料加热器2加热后,进入脱氧反应器3中,在钯触媒脱氧剂的催化作用下,使来自气液分离***的含有不高于0.2%的氧气的氢气发生氢气与氧气的化学反应生成水,脱除杂质氧气后的氢气接着经脱氧热交换器1进行余热综合利用后,经脱氧后冷却器4和第二脱氧后冷却器6及相应的气液分离器5、7冷却分离去除氢气里的水分,再进入分子筛吸附的第一干燥器8内进行深度脱水干燥除去水分,此时的氢气纯度已高达99.999%以上,其露点低于-70℃,氢气中氧气含量低于1ppm。此处的氢气分成两路,一路经产品氢气气动压力调节阀整压后,再经氢气精密过滤器除去固体颗粒,成为合格高纯氢气产品的一部分。另一路氢气通过再生气体热交换器14进行余热利用后,返回至第二干燥器9,对第二干燥器9进行高温再生(再生温度在200℃~300℃),从第二干燥器9出来的高温再生氢气再又返回至再生气体热交换器14进行余热利用,再进入再生气体冷却器11和第三气液分离器12进行冷却分离去除再生氢气里的水分,然后再进入第三干燥器10进行深度脱水干燥除去水分,此时的再生氢气纯度也已高达99.999%以上,其露点也是低于-70℃,氢气中氧气含量也是低于1ppm,故而也是再经氢气精密过滤器除去固体颗粒,成为合格高纯氢气产品的另一部分。故而整个氢气纯化***无需额外补充氢气对***进行再生,对氢气实现“零消耗”纯化,而且同时还是实现低能耗运行。
本申请的氢气纯化***采用三台干燥器轮流工作,没有氢气的损耗,出口纯度高。氢气纯化***内的气动阀门由计算机程序控制,可实现干燥器工作状态的自动切换,并具备自动排水功能,减少了操作人员的工作量,提高了氢气纯化***的可靠性。
下面用数据来说明本申请的氢气纯化***所带来的能耗的降低和源材料的下降。
按每套氢气纯化***具有20000Nm3/h的处理气量来计算:
-节省用电量
-节省冷媒
热整合前 | 热整合后 | 优化冷媒[%] | |
脱氧后冷却器 | 1358.3kW | 1178.2kW | 13.3% |
第二脱氧后冷却器 | 175.0kW | 175.0kW | 0.0% |
再生气体冷却器 | 286.4kW | 159.6kW | 44.3% |
因此,从上面的数据可以看出,本申请的氢气纯化***通过热交换器进行热整合之后,显著地降低了用电量,因此极大地降低了氢气纯化***的能耗,并且能够有效地节省冷媒,更有效地降低了氢气纯化***的运行成本。
虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
对于本领域技术人员而言,本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,上述的实施例应被看作为示范性的,而且是非限制性的。
Claims (9)
1.一种氢气纯化***,用于将水电解后的氢气进行纯化处理以形成提纯氢气,其特征在于,所述氢气纯化***包括:
氢气脱氧***,所述氢气脱氧***包括脱氧进料加热器和位于脱氧进料加热器下游的脱氧反应器,水电解后的氢气在被脱氧进料加热器加热并且被输送至所述脱氧反应器以进行脱氧反应;以及
氢气干燥及再生***,所述氢气干燥及再生***位于所述氢气脱氧***的下游,所述氢气干燥及再生***包括干燥器、再生气体冷却器、气液分离器、再生气体加热器和再生气体热交换器,其中所述氢气脱氧***能够与所述干燥器的入口连通并且与所述再生气体热交换器的第一通道入口连通,所述干燥器的出口能够与所述再生气体热交换器的第二通道入口连通,所述再生气体热交换器的第一通道出口能够与所述再生气体冷却器连通,所述再生气体热交换器的第二通道出口能够与所述再生气体加热器连通,所述气液分离器位于所述再生气体冷却器的下游,所述气液分离器与所述干燥器的入口连通,提纯氢气从所述干燥器的出口被输出。
2.根据权利要求1所述的氢气纯化***,其中,所述干燥器包括彼此并联连接的第一干燥器、第二干燥器和第三干燥器,其中所述氢气脱氧***能够与所述第一干燥器的入口、第二干燥器的入口和第三干燥器的入口连通,所述第一干燥器、第二干燥器和第三干燥器交替地工作、再生、吸附,以使得整个氢气纯化***基于24小时轮转一个周期的连续性进行工作。
3.根据权利要求1或2所述的氢气纯化***,其中,所述氢气脱氧***还包括设置在所述脱氧进料加热器上游的脱氧热交换器,水电解后的氢气被输送至所述脱氧热交换器,其中所述脱氧热交换器从来自脱氧反应器的氢气回收热量以用于预热所述水电解后的氢气。
4.根据权利要求3所述的氢气纯化***,其中,水电解后的氢气与所述脱氧热交换器的第一通道入口连通,所述脱氧反应器的出口与脱氧热交换器的第二通道入口连通。
5.根据权利要求1或2所述的氢气纯化***,其中,所述脱氧反应器设置有钯触媒脱氧剂。
6.根据权利要求1或2所述的氢气纯化***,其中,所述干燥器设置有分子筛吸附干燥剂。
7.根据权利要求4所述的氢气纯化***,其中,所述氢气干燥及再生***包括脱氧后冷却器和位于所述脱氧后冷却器下游的气液分离器,所述脱氧热交换器的第二通道出口与所述脱氧后冷却器的入口连通。
8.根据权利要求7所述的氢气纯化***,其中,所述氢气干燥及再生***还包括第二脱氧后冷却器和位于所述第二脱氧后冷却器下游的第二气液分离器,以用于从所述氢气进一步除去水汽。
9.根据权利要求2所述的氢气纯化***,其中,所述干燥器的工作状态的切换是通过计算机程序自动控制的。
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