一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统及方法与流程

本发明涉及氢气处理，具体为一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统及方法。

背景技术：

1、近年来，中国相继出台政策，积极推动氢能系统建设和产业发展，。氢气在压缩储运前需经过提纯处理，变压吸附塔目前广泛用于氢气的提纯，其原理是利用吸附剂实现不同杂质的吸附，得到产品氢气，氢气纯度可达到99.999％。在常温下吸附剂吸附杂质后，吸附能力降低，使氢气的提纯率大大降低，增加了氢气的生产成本。在此种情况下，企业只能选择更换吸附剂，但会受到供货周期长、吸附剂成本高的制约，因此，有必要设计一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，包括换热器，所述换热器的冷气体入口与第一流量计连通，热气体出口通过第一控制管路交替进入第一吸附塔或第二吸附塔内，通过高温气体实现吸附剂再生；

3、所述换热器的热气体入口与氢发电机尾气出口连通，冷气体出口与尾气检测器连通。

4、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述第一控制管路包括一端均与换热器热气体出口连接的第五截止阀和第六截止阀，所述第五截止阀和第六截止阀分别与第一吸附塔的b端和第二吸附塔的d端相连接。

5、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述换热器热气体出口安装有温度监测器，所述换热器为氢发电机的余热利用机构，根据温度监测器反馈的温度值控制第一流量计的流量大小，确保进入第一吸附塔或第二吸附塔的热气体温度适宜。

6、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述第一吸附塔和第二吸附塔通过第二控制管路与待处理氢气入口相连；所述第二控制管路包括一端均与待处理氢气入口相连的第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀和第二截止阀分别与第一吸附塔的a端和第二吸附塔的c端相连接。

7、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述待处理氢气处理完成后由第三控制管路与氢气检测器连接；所述第三控制管路包括一段均与氢气检测器入口相连的第一单向阀和第二单向阀；所述第一单向阀和第二单向阀分别与第一吸附塔的b端和第二吸附塔的d端相连接。

8、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述第一吸附塔的a端和第二吸附塔的c端通过第四控制管路与氢发电机相连；所述第四控制管路包括一段均与氢发电机入口相连的第三单向阀和第四单向阀。

9、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述氢气检测器出口与第三单向阀和第四单向阀相连，根据检测结果控制第三单向阀和第四单向阀开闭；所述第三单向阀和第四单向阀分别与第一流量计和第二流量计相连。

10、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述第二流量计出口与氢气压缩机入口相连；所述氢气压缩机气体出口与高压气瓶相连。

11、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，所述氢发电机尾气出口与换热器热气体入口相连；所述氢发电机生产的电力通过线路供氢气压缩机运行。

12、优选的，本申请提供的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其中，其使用方法包括以下步骤：

13、a、待处理氢气通过控制管路分别进入第一吸附塔和第二吸附塔内；

14、b、待处理氢气处理完成后由第三控制管路与氢气检测器连接，氢气检测器检测气体中是否含有氢气，根据检测结果控制第三单向阀和第四单向阀开闭；

15、c、同时，第一吸附塔的a端和第二吸附塔的c端通过第四控制管路与氢发电机相连进行发电；

16、d、氢发电机尾气出口与换热器热气体入口相连进行换热；氢发电机生产的电力通过线路供氢气压缩机运行。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工作原理简单，使用氢发电机余热加热的热氢气实现变压吸附塔吸附剂再生，同时使用再生吸附剂后的废氢进行燃烧发电供压缩机压缩氢气，实现氢气处理模块化与系统能量梯级利用。

技术特征：

1.一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：包括换热器(17)，所述换热器(17)的冷气体入口与第一流量计(14)连通，热气体出口通过第一控制管路交替进入第一吸附塔(1)或第二吸附塔(2)内，通过高温气体实现吸附剂再生；

2.根据权利要求1所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述第一控制管路包括一端均与换热器(17)热气体出口连接的第五截止阀(7)和第六截止阀(8)，所述第五截止阀(7)和第六截止阀(8)分别与第一吸附塔(1)的b端和第二吸附塔(2)的d端相连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述换热器(17)热气体出口安装有温度监测器(16)，所述换热器(17)为氢发电机(18)的余热利用机构，根据温度监测器(16)反馈的温度值控制第一流量计(14)的流量大小，确保进入第一吸附塔(1)或第二吸附塔(2)的热气体温度适宜。

4.根据权利要求1所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述第一吸附塔(1)和第二吸附塔(2)通过第二控制管路与待处理氢气入口相连；所述第二控制管路包括一端均与待处理氢气入口相连的第一截止阀(3)和第二截止阀(4)，所述第一截止阀(3)和第二截止阀(4)分别与第一吸附塔(1)的a端和第二吸附塔(2)的c端相连接。

5.根据权利要求4所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述待处理氢气处理完成后由第三控制管路与氢气检测器(11)连接；所述第三控制管路包括一段均与氢气检测器(11)入口相连的第一单向阀(9)和第二单向阀(10)；所述第一单向阀(9)和第二单向阀(10)分别与第一吸附塔(1)的b端和第二吸附塔(2)的d端相连接。

6.根据权利要求4所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述第一吸附塔(1)的a端和第二吸附塔(2)的c端通过第四控制管路与氢发电机(18)相连；所述第四控制管路包括一段均与氢发电机(18)入口相连的第三单向阀(12)和第四单向阀(13)。

7.根据权利要求5所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述氢气检测器(11)出口与第三单向阀(12)和第四单向阀(13)相连，根据检测结果控制第三单向阀(12)和第四单向阀(13)开闭；所述第三单向阀(12)和第四单向阀(13)分别与第一流量计(14)和第二流量计(19)相连。

8.根据权利要求7所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述第二流量计(19)出口与氢气压缩机(20)入口相连；所述氢气压缩机(20)气体出口与高压气瓶(21)相连。

9.根据权利要求6所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统，其特征在于：所述氢发电机(18)尾气出口与换热器(17)热气体入口相连；所述氢发电机(18)生产的电力通过线路供氢气压缩机(20)运行。

10.实现权利要求1所述的一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种变压吸附塔中的吸附剂再生系统及方法，包括换热器，所述换热器的冷气体入口与第一流量计连通，热气体出口通过第一控制管路交替进入第一吸附塔或第二吸附塔内，通过高温气体实现吸附剂再生；所述换热器的热气体入口与氢发电机尾气出口连通，冷气体出口与尾气检测器连通，本发明使用氢发电机余热加热的热氢气实现变压吸附塔吸附剂再生，同时使用再生吸附剂后的废氢进行燃烧发电供压缩机压缩氢气，实现氢气处理模块化与系统能量梯级利用。技术研发人员：严文学,杨延兵,高祥荣,孙阳静受保护的技术使用者：广东凌宇能源装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1