一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置的制作方法

物理化学装置的制造及其应用技术1.本发明涉及甲醇制氢装置汽车技术领域，具体涉及一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置。背景技术：2.在氢生产过程中，氢气提纯装置是无法回避的问题，当今最可靠的方法就是变压吸附和膜分离两种方法。3.psa分离技术的基本原理是基于在不同压力下，吸附剂对不同气体的选择性吸附能力不同，利用压力的周期性变化进行吸附和解吸，从而实现气体的分离和提纯。根据原料气中不同杂质种类，吸附剂可选取分子筛、活性炭、活性氧化铝等。psa法具有灵活性高，技术成熟，装置可靠等优势。近年来，psa技术逐渐完善，通过增加均压次数，可降低能量消耗；采用抽空工艺，氢气的回收率可提高到95％～97％；采用多床层多种吸附剂装填的方式，省去了某些气源的预处理或后处理的工序；采用快速变压吸附(rpsa)，可实现小规模集成撬装；可通过与变温吸附、膜分离、低温分离等技术的结合，实现复杂多样的分离任务。4.膜分离系统的工作原理就是利用一种高分子聚合物(膜材料通常是聚酰亚胺或聚砜)薄膜来选择“过滤”进料气而达到分离的目的。当两种或两种以上的气体混合物通过聚合物薄膜时，各气体组分在聚合物中的溶解扩散系数的差异，导致其渗透通过膜壁的速率不同。由此，可将气体分为“快气”(如h2o、h2、he等)和“慢气”(如co、n2、ch4及其它烃类等)。当混合气体在驱动力－膜两侧相应组份分压差的作用下，渗透速率相对较快的气体优先透过膜壁而在低压渗透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体则在高压滞留侧被富集。5.目前，膜分离装置还存在操作困难、能耗高、占地面积大，无法连续运行的问题。6.基于上述情况，本发明提出了一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置，可有效解决以上问题。技术实现要素：7.本发明的目的在于提供一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置。本发明的用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置结构简单，使用方便，通过除雾器、联合过滤器、加热器、膜组件、压缩机组件的配合设置，实现了提纯氢气，降低了能耗，占地面积小，能够连续运行。8.本发明通过下述技术方案实现：9.一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置，包括除雾器、联合过滤器、加热器、膜组件、压缩机组件；10.所述除雾器侧面设有混合气进口，所述除雾器顶部和底部均与联合过滤器连通，所述联合过滤器与加热器一端连通，所述加热器另一端分别与膜组件、非渗透气管道连通，所述膜组件分别与非渗透气管道、压缩机组件连通。11.本发明的目的在于提供一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置。本发明的用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置结构简单，使用方便，通过除雾器、联合过滤器、加热器、膜组件、压缩机组件的配合设置，实现了提纯氢气，降低了能耗，占地面积小，能够连续运行。12.优选的，所述加热器包括第一加热管、第二加热管、第三加热管和第四加热管，所述第一加热管、第二加热管、第三加热管和第四加热管依次连通。13.优选的，所述第一加热管上设有介质进口，所述第四加热管上设有介质出口。14.优选的，所述膜组件包括第一膜元件和第二膜元件，所述第一膜原件与第二膜元件连通。15.优选的，所述压缩机组件包括第一缓冲罐、第二缓冲罐、第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器和放空管道，所述第一冷却器、第一缓冲罐、第二冷却器、第二缓冲罐、第三冷却器依次连接，所述第一冷却器、第三冷却器、联合过滤器均与放空管道连通。16.优选的，所述除雾器出口处、介质进口处、加热器与膜组件连接管道处、压缩机组件与放空管道的连接处均设有阀门。17.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：18.本发明的用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置结构简单，使用方便，通过除雾器、联合过滤器、加热器、膜组件、压缩机组件的配合设置，实现了提纯氢气，降低了能耗，占地面积小，能够连续运行。附图说明19.图1为本发明的结构示意图。具体实施方式20.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。21.实施例1：22.如图1所示，本发明提供了一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置，其特征在于：包括除雾器1、联合过滤器2、加热器3、膜组件4、压缩机组件；23.所述除雾器1侧面设有混合气进口11，所述除雾器1顶部和底部均与联合过滤器2连通，所述联合过滤器2与加热器3一端连通，所述加热器3另一端分别与膜组件4、非渗透气管道6连通，所述膜组件4分别与非渗透气管道6、压缩机组件连通。24.除雾器1和联合过滤器2主要作用就是将制氢系统来的氢气混合气进行预处理的装置，将氢气混合气中携带的水和其他组分(二氧化碳和一氧化碳、甲醇、甲烷等)进行初步分离；25.加热器3就是将预处理的氢气混合气加热到65℃。26.进一步地，在另一个实施例中，所述加热器3包括第一加热管、第二加热管、第三加热管和第四加热管，所述第一加热管、第二加热管、第三加热管和第四加热管依次连通。27.进一步地，在另一个实施例中，所述第一加热管上设有介质进口31，所述第四加热管上设有介质出口32。28.进一步地，在另一个实施例中，所述膜组件4包括第一膜元件41和第二膜元件42，所述第一膜原件41与第二膜元件42连通。29.进一步地，在另一个实施例中，所述压缩机组件包括第一缓冲罐51、第二缓冲罐52、第一冷却器53、第二冷却器54、第三冷却器55和放空管道56，所述第一冷却器53、第一缓冲罐51、第二冷却器54、第二缓冲罐52、第三冷却器55依次连接，所述第一冷却器53、第三冷却器55、联合过滤器2均与放空管道56连通。30.进一步地，在另一个实施例中，所述除雾器1出口处、介质进口31处、加热器3与膜组件4连接管道处、压缩机组件与放空管道的连接处均设有阀门7。31.本发明一个实施例的工作原理如下：32.一种用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置，氢气混合气经过除雾器1和联合过滤器2后，经过加热器3加热，再进入膜组件4，膜组件4由两组膜元件组成(互为备用)，经过膜组件4后，渗透气(快气)经压缩机组件压缩后进入氢气管道送至应用系统；非渗透气(慢气)经过非渗透气管道6输送至加热炉燃烧。33.依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的用于撬装式甲醇制氢装置的膜分离氢气提纯装置，并且能够产生本发明所记载的积极效果。34.如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。35.除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。36.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。









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