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一种多塔多段带富碳气回收的甲醇制氢装置有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及甲醇制氢技术领域,具体为一种多塔多段带富碳气回收的甲醇制氢装置。

相关背景技术

[0002] 氢气是氢元素形成的一种单质,其被广泛用于石油、电子与医药等领域,有“工厂血液”之称,当前氢气制取时大多使用多塔多段带富碳气回收的甲醇制氢装置进行制备。
[0003] 现有多塔多段带富碳气回收的甲醇制氢装置在使用时存在制取氢气除杂效果较差的缺陷,从而无法保障氢气后续的安全使用,且现有甲醇制氢装置在使用时无法将制取氢气中掺杂的热量进行回收再利用,进而造成了资源的浪费。
[0004] 针对上述问题,发明人提出一种多塔多段带富碳气回收的甲醇制氢装置用于解决上述问题。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0024] 实施例:如图1‑9所示,本发明提供了一种多塔多段带富碳气回收的甲醇制氢装置,包括安装底板1,安装底板1的顶端一侧固定安装有配合使用的甲醇制氢机构2,甲醇制氢机构2为多塔多段带富碳气回收的甲醇制氢设备,此为现有技术,此处不做过多赘述,且安装底板1的顶端另一侧固定安装有过滤机构3,过滤机构3的顶端设有与甲醇制氢机构2配合使用的除杂机构4,且安装底板1上设有与除杂机构4以及过滤机构3配合使用的回收机构5,过滤机构3的内腔中设有配合使用的热交换机构6,且过滤机构3的内侧设有与热交换机构6配合使用的辅助机构7,除杂机构4的设置使用能够有效去除甲醇制氢机构2制取氢气中的杂质,过滤机构3、回收机构5与热交换机构6的配合使用能够将掺杂水源中的杂质拦截,且能够实现热量的回收再利用,此外能够将被吸热后的水源导入除杂机构4内进行循环使用,辅助机构7的设置使用能够避免过滤机构3出现堵塞现象,且有有效提高了热量的回收利用率。
[0025] 过滤机构3包括过滤保温箱31,过滤保温箱31与安装底板1固定连接,且过滤保温箱31的内腔上端固定安装有L状环形滤框32,L状环形滤框32的顶端固定连接有安装横板33,且安装横板33的中部贯穿开设有安装通孔34,安装通孔34内固定插接有圆形滤板35,过滤保温箱31的两侧均贯穿开设有与L状环形滤框32配合使用的清洁窗口36,且清洁窗口36内可拆卸设有密封挡板37,清洁窗口36与密封挡板37的配合使用,为L状环形滤框32的清洁提供了便利。
[0026] 通过采用上述技术方案,使用时,圆形滤板35能够将掺杂水源中的杂质拦截并将过滤后的水源导入过滤保温箱31内腔底部。
[0027] 除杂机构4包括除杂保温箱41与导气横管42,除杂保温箱41固定安装在过滤保温箱31的顶端,且除杂保温箱41的内腔中开设有配合使用的第一腔室43与第二腔室44,第一腔室43呈对称分布,且第一腔室43位于第二腔室44的两侧,第一腔室43的底端中部固定插接有V型导管45,且V型导管45固定插设在过滤保温箱31上,第二腔室44的底端中部固定插接有垂向导管46,且垂向导管46固定插设在过滤保温箱31上,V型导管45的内腔中设有配合使用的第一电磁阀门,且垂向导管46的内腔中设有配合使用的第二电磁阀门,导气横管42与甲醇制氢机构2的一侧上端相连通,且导气横管42的端部连通设有对称设置的L型分气管47,L型分气管47固定插设在第一腔室43内,且L型分气管47的末端固定连接有配合使用的第一散气管48,除杂保温箱41的外壁上固定安装有与第一腔室43相连通的集气导管49,且两个集气导管49的末端连通设有汇气导管410,汇气导管410固定插设在第二腔室44内,且汇气导管410的末端固定连接有配合使用的第二散气管411,除杂保温箱41靠近甲醇制氢机构2的一侧上端设有第二腔室44相连通的出气导管412,且除杂保温箱41的顶端固定安装有储水罐体413,除杂保温箱41的顶端固定插设有对称分布的垂向支杆421,且垂向支杆421的末端固定插设在储水罐体413的底端,垂向支杆421的设置使用为储水罐体413的稳定安装提供了保障,储水罐体413的顶端中部连通设有补水管体422,且补水管体422上可拆卸设有封堵管盖423,封堵管盖423的外壁上开设有阵列分布的防滑凹槽424,补水管体422、封堵管盖423与防滑凹槽424的配合使用,为储水罐体413内水源的补充提供了便利,储水罐体413的内腔底部固定安装有第一水泵414,第一水泵414的底端设有配合使用的L型进水管415与分流管体416,且分流管体416固定插设在储水罐体413上,分流管体416的底端连通设有配合使用的L型分流管417与垂向分流管418,且L型分流管417呈镜像分布,L型分流管417固定插设在第一腔室43内,且L型分流管417的末端设有与第一散气管48配合使用的第一雾化喷板419,垂向分流管418固定插设在第二腔室44内,且垂向分流管418的底端设有与第二散气管411配合使用的第二雾化喷板420。
[0028] 通过采用上述技术方案,使用时,甲醇制氢机构2所制取的氢气将通过导气横管42导入L型分气管47内,随后甲醇制氢机构2所制取的氢气将导入第一散气管48内并由第一散气管48将其逐步导向第一腔室43,与此同时,第一水泵414能够通过L型进水管415将水源导入分流管体416内,从而能够将水源分别导入L型分流管417与垂向分流管418内,进而能够将水源分别导入第一雾化喷板419与第二雾化喷板420内并由第一雾化喷板419与第二雾化喷板420将水源均匀喷洒而出,进一步能够将第一散气管48导出的氢气进行初步喷淋除杂并吸收其内部带有的热量,而初步喷淋除杂后的氢气将通过集气导管49与汇气导管410导入第二散气管411内并由第二散气管411将其逐步导向第二腔室44,且第二雾化喷板420喷洒出的水源将对初步喷淋除杂后的氢气进行二次喷淋除杂并再次吸收其内部带有的热量,之后完全除杂后的氢气将由出气导管412导出,而带有杂质的水源将分别通过V型导管45与垂向导管46导向过滤保温箱31内。
[0029] 回收机构5包括第二水泵51,第二水泵51固定安装在安装底板1上,且第二水泵51的底端设有配合使用的横向导管52与回流导管53,横向导管52的末端与过滤保温箱31的内腔底端相连通,且回流导管53的末端与储水罐体413的上端固定连接,储水罐体413的上端贯穿开设有与回流导管53相连通的回流通孔425,热交换机构6包括蛇形热交换管61,过滤保温箱31的一侧贯穿开设有对称设置的固定插孔39,且蛇形热交换管61的末端固定插设在固定插孔39内,蛇形热交换管61的一端固定连接有第一横管62,且蛇形热交换管61的另一端固定连接有第二横管63。
[0030] 通过采用上述技术方案,使用时,待升温的物料将通过第一横管62导入蛇形热交换管61内,当物料在蛇形热交换管61内流动时能够将过滤后升温水源中的热量进行吸收,然后吸热后的物料将从第二横管63导出,与此同时,当过滤保温箱31内存有适量过滤后升温水源时关闭第一电磁阀门与第二电磁阀门,且在过滤保温箱31内过滤升温后水源的热量被物料充分吸收后启动第二水泵51,从而能够将被吸热后的水源通过横向导管52导入回流导管53内并由回流导管53将其导入储水罐体413内进行循环使用,且在被吸热后水源完全导出时关闭第二水泵51并再次开启第一电磁阀门与第二电磁阀门,之后按照上述步骤进行后续热交换作业等。
[0031] 辅助机构7包括第一转杆71与第二转杆72,第一转杆71转动插设在圆形滤板35上,且第一转杆71的顶端固定套接有第一套环73,第一套环73的外壁上固定安装有阵列分布的驱动叶片74,且第一转杆71靠近第一套环73的一端固定套设有第二套环75,第二套环75的外壁上一体成型有对称分布的清洁刮板76,且清洁刮板76与圆形滤板35滑动贴合,第一转杆71上固定套接有第一侧齿轮77,且第一转杆71的下端固定套接有两个第三套环78,第三套环78上固定安装有镜像分布的第一搅拌板79,且第一转杆71靠近第一搅拌板79的一端转动套接有转动套管710,转动套管710的顶端固定套接有第二侧齿轮711,且转动套管710的底端固定安装有对称设置的L型转架712,L型转架712的内侧固定安装有第二搅拌板713,且第二搅拌板713与第一搅拌板79呈交错分布,第二转杆72转动插设在过滤保温箱31上,且第二转杆72的末端固定套接有锥形齿轮714,锥形齿轮714与第一侧齿轮77以及第二侧齿轮711均啮合连接,过滤保温箱31的一侧贯穿开设有转动插孔38,且第二转杆72的末端转动插设在转动插孔38内,转动插孔38的设置使用为第二转杆72的稳定转动提供了保障。
[0032] 通过采用上述技术方案,使用时,当第一电磁阀门与第二电磁阀门开启时,两个V型导管45内导出的掺杂水源将推动驱动叶片74转动,从而能够通过第一套环73带动第一转杆71转动,进而能够带动第二套环75、第一侧齿轮77与第三套环78转动,从而能够带动清洁刮板76与第一搅拌板79转动,进而能够将圆形滤板35上拦截的杂质集中并借助离心力将其导向L状环形滤框32与过滤保温箱31之间,从而能够避免圆形滤板35出现堵塞现象,进而能够保障掺杂水源过滤作业的正常开展,且第一侧齿轮77在转动的同时将通过锥形齿轮714带动第二侧齿轮711反转,从而能够带动转动套管710反转,进而能够通过L型转架712带动第二搅拌板713反转,从而能够使第一搅拌板79与第二搅拌板713做共轴反向转动,进而能够将过滤保温箱31内腔底部的过滤升温后水源进行均匀搅动,从而能够使过滤保温箱31内腔底部过滤升温后水源的温度保持均匀状态,进而有效提高了蛇形热交换管61的热交换效率,进一步有效提高了热量的回收利用率。
[0033] 工作原理:使用时,开启第一电磁阀门与第二电磁阀门,且甲醇制氢机构2所制取的氢气将通过导气横管42导入L型分气管47内,随后甲醇制氢机构2所制取的氢气将导入第一散气管48内并由第一散气管48将其逐步导向第一腔室43,与此同时,第一水泵414能够通过L型进水管415将水源导入分流管体416内,从而能够将水源分别导入L型分流管417与垂向分流管418内,进而能够将水源分别导入第一雾化喷板419与第二雾化喷板420内并由第一雾化喷板419与第二雾化喷板420将水源均匀喷洒而出,进一步能够将第一散气管48导出的氢气进行初步喷淋除杂并吸收其内部带有的热量,而初步喷淋除杂后的氢气将通过集气导管49与汇气导管410导入第二散气管411内并由第二散气管411将其逐步导向第二腔室44,且第二雾化喷板420喷洒出的水源将对初步喷淋除杂后的氢气进行二次喷淋除杂并再次吸收其内部带有的热量,之后完全除杂后的氢气将由出气导管412导出,而带有杂质的水源将分别通过V型导管45与垂向导管46导向过滤保温箱31内;
此时圆形滤板35能够将掺杂水源中的杂质拦截并将过滤后的水源导入过滤保温
箱31内腔底部,与此同时,待升温的物料将通过第一横管62导入蛇形热交换管61内,当物料在蛇形热交换管61内流动时能够将过滤后升温水源中的热量进行吸收,然后吸热后的物料将从第二横管63导出,与此同时,当过滤保温箱31内存有适量过滤后升温水源时关闭第一电磁阀门与第二电磁阀门,且在过滤保温箱31内过滤升温后水源的热量被物料充分吸收后启动第二水泵51,从而能够将被吸热后的水源通过横向导管52导入回流导管53内并由回流导管53将其导入储水罐体413内进行循环使用,且在被吸热后水源完全导出时关闭第二水泵51并再次开启第一电磁阀门与第二电磁阀门,之后按照上述步骤进行后续热交换作业等;
在此期间,当第一电磁阀门与第二电磁阀门开启时,两个V型导管45内导出的掺杂水源将推动驱动叶片74转动,从而能够通过第一套环73带动第一转杆71转动,进而能够带动第二套环75、第一侧齿轮77与第三套环78转动,从而能够带动清洁刮板76与第一搅拌板
79转动,进而能够将圆形滤板35上拦截的杂质集中并借助离心力将其导向L状环形滤框32与过滤保温箱31之间,从而能够避免圆形滤板35出现堵塞现象,进而能够保障掺杂水源过滤作业的正常开展,且第一侧齿轮77在转动的同时将通过锥形齿轮714带动第二侧齿轮711反转,从而能够带动转动套管710反转,进而能够通过L型转架712带动第二搅拌板713反转,从而能够使第一搅拌板79与第二搅拌板713做共轴反向转动,进而能够将过滤保温箱31内腔底部的过滤升温后水源进行均匀搅动,从而能够使过滤保温箱31内腔底部过滤升温后水源的温度保持均匀状态,进而有效提高了蛇形热交换管61的热交换效率,进一步有效提高了热量的回收利用率。
[0034] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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