專利名稱：復(fù)式除氧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)式除氧器，具體地說(shuō)，是一種用于將氫氣中較高比例的氧氣去除，從而制備出高純氫氣的復(fù)式除氧器。
背景技術(shù)：
在很多化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，例如生產(chǎn)合成氨，氯酸鈉等，會(huì)排放出大量的高氧含量氫氣(氫氣中的氧含量在3-4%之間)，由于這種尾氣中的氫氧比例處在爆炸極限的邊緣，難以將氫氣中的氧除掉，很多的化工企業(yè)為了安全起見(jiàn)，將這些尾氣直接放空，這對(duì)環(huán)境造成一定的影響，而且也排放了大量利用價(jià)值極高的氫氣。現(xiàn)在一般以除氧器去除氫氣中的氧氣。除氧器的殼體內(nèi)裝有脫氧催化劑，以含氧氫氣通過(guò)該殼體，在脫氧催化劑作用下，氫氧化學(xué)反應(yīng)，從而去除氧氣。由于氫氧化學(xué)反應(yīng)會(huì)釋放出大量的熱量，催化劑床層會(huì)飛溫現(xiàn)象，導(dǎo)致催化劑損壞，甚至出現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)，尤其是對(duì)于高氧含量的氫氣進(jìn)行除氧處理時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠避免催化劑床層出現(xiàn)飛溫現(xiàn)象，導(dǎo)致催化劑損壞， 甚至出現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)的復(fù)式除氧器。本發(fā)明的復(fù)式除氧器，包括殼體，在殼體內(nèi)具有用于通過(guò)含氧氫氣的管程和用于通過(guò)換熱介質(zhì)的殼程，管程和殼程互不相通，管程內(nèi)設(shè)置有脫氧催化劑。本發(fā)明的有益效果使用時(shí)以含氧氫氣通過(guò)管程，在脫氧催化劑作用下，氫氧化學(xué)反應(yīng)，從而去除氧氣。以換熱介質(zhì)(如水、空氣等)通過(guò)殼程，吸收氫氧化學(xué)反應(yīng)所釋放的熱量，有效避免催化劑床層的飛溫現(xiàn)象，避免了催化劑損壞，防止出現(xiàn)爆炸的可能。本發(fā)明特別適合于高氧含量氫氣中氧氣的去除。上述的復(fù)式除氧器，在殼體的上下端部分別密封連接有上法蘭和下法蘭；多根列管的上下端分別穿過(guò)上法蘭和下法蘭，并且各列管在周向與上法蘭和下法蘭均密封接觸； 各列管內(nèi)部的空間即為管程，殼體內(nèi)壁、上法蘭、下法蘭、列管外壁圍成的空間即為殼程；列管內(nèi)設(shè)置脫氧催化劑。在下法蘭的下部設(shè)置有與各列管的下端相接觸的、以防止脫氧催化劑漏掉的絲網(wǎng)。絲網(wǎng)下部設(shè)置有與其接觸的篩板。在篩板下的殼體內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器。 脫氧處理后的氫氣經(jīng)過(guò)溫度傳感器監(jiān)控除氧器床層(催化劑床層)的溫度，通過(guò)控制換熱介質(zhì)的流量保持除氧器床層的溫度在合理范圍內(nèi)。上述的復(fù)式除氧器，所述復(fù)式除氧器為兩個(gè)以上，各復(fù)式除氧器的殼體依次串聯(lián)。 根據(jù)脫氧深度不同，可再配置一個(gè)或者數(shù)個(gè)復(fù)式除氧器。上述的復(fù)式除氧器，在上法蘭的上部設(shè)置有與殼體上端相連的進(jìn)口封頭，在下法蘭的下部設(shè)置有與殼體下端相連的出口封頭。上述的復(fù)式除氧器，在殼程內(nèi)設(shè)置有使得換熱介質(zhì)呈彎折形流動(dòng)的折流板。折流板使得換熱介質(zhì)在殼程內(nèi)呈折形流動(dòng)，換熱效果更好。
上述的復(fù)式除氧器，在殼體外部設(shè)置有保溫層，以復(fù)式除氧器的高溫對(duì)操作人員造成傷害。本發(fā)明同時(shí)提供一種與上述復(fù)式除氧器結(jié)構(gòu)類同的復(fù)式除氧器，包括殼體，在殼體內(nèi)具有用于通過(guò)含氧氫氣的殼程和用于通過(guò)換熱介質(zhì)的管程，管程和殼程互不相通，殼程內(nèi)設(shè)置有脫氧催化劑。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1所述的復(fù)式除氧器，它包括兩個(gè)復(fù)式除氧器單元20、30及原料氣進(jìn)口封頭(氣流分布器)1、產(chǎn)品氣出口封頭(氣流分布器)10。兩個(gè)復(fù)式除氧器單元20、30結(jié)構(gòu)相同，均包括殼體11、上法蘭2、下法蘭9、列管4、 不銹鋼絲網(wǎng)5、篩板6、熱電偶(溫度計(jì))接管7、保溫層8、折流板3等。復(fù)式除氧器單元20 的殼體下端與復(fù)式除氧器單元30的殼體上端相連。上法蘭2、下法蘭9的周邊分別與靠近殼體的上下端部的殼體內(nèi)壁密封連接，列管 4上下端分別穿過(guò)上法蘭和下法蘭，并且各列管在周向與上法蘭和下法蘭均密封接觸。殼體壁的下部具有換熱介質(zhì)入口 13，換熱介質(zhì)出口 12設(shè)置在與換熱介質(zhì)入口 13相對(duì)的另一側(cè)殼體壁的上部。在下法蘭的下部設(shè)置有與各列管的下端相接觸的、以防止脫氧催化劑漏掉的絲網(wǎng)6。絲網(wǎng)6下部設(shè)置有與其接觸的篩板5。在篩板下的殼體內(nèi)設(shè)置有熱電偶(溫度計(jì))接管7。殼體內(nèi)壁、上法蘭、下法蘭、列管外壁圍成的空間即為殼程，在殼程內(nèi)設(shè)置有多個(gè)折流板3，相鄰兩個(gè)折流板與殼體內(nèi)壁之間的間隙分別在殼體的兩側(cè)，這樣即使得從換熱介質(zhì)入口 13流入的換熱介質(zhì)沿著折形流動(dòng)，最后從換熱介質(zhì)出口 12流出。原料氣進(jìn)口封頭(氣流分布器)1與復(fù)式除氧器單元20的上法蘭2之間的空間、 復(fù)式除氧器單元20的下法蘭與復(fù)式除氧器單元30的上法蘭之間的空間、復(fù)式除氧器單元 30的下法蘭與產(chǎn)品氣出口封頭(氣流分布器)10之間的空間、列管4的內(nèi)部形成了管程。 列管4內(nèi)部設(shè)置有脫氧催化劑。原料氣(高氧含量的氫氣)從原料氣進(jìn)口封頭1進(jìn)入復(fù)式除氧器單元20的管程， 高氧含量的氫氣進(jìn)入除氧器發(fā)生劇烈的催化反應(yīng)，釋放出大量的熱量，這時(shí)通過(guò)外置配套的換熱介質(zhì)不斷的將復(fù)式除氧器床層內(nèi)的熱量排出除氧器。為了保證換熱效果，換熱裝置內(nèi)設(shè)置幾道折流板3，經(jīng)過(guò)脫氧處理后的氫氣經(jīng)過(guò)熱電偶接管7監(jiān)控復(fù)式除氧器床層的溫度，通過(guò)控制換熱介質(zhì)的流量保持復(fù)式除氧器床層的溫度在合理范圍內(nèi)。根據(jù)脫氧深度不同，可再配置一個(gè)或者數(shù)個(gè)復(fù)式除氧器單元。再經(jīng)產(chǎn)品氣出口封頭10輸出符合要求的氫氣，整個(gè)復(fù)式除氧器需制作保溫層8，以免復(fù)式除氧器的高溫對(duì)操作人員造成傷害。本發(fā)明的復(fù)式除氧器是對(duì)高氧含量氫氣進(jìn)行除氧，得到氧含量較低的安全氫氣。 它是以高氧含量的氫氣為原料，通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)式除氧器進(jìn)行除氧，配合必要的輔助降溫及冷卻系統(tǒng)，可以有效的控制復(fù)式除氧器的反應(yīng)床層溫度，避免飛溫現(xiàn)象及爆炸危險(xiǎn)，最終得到氧含量較低的安全氫氣。本發(fā)明有效解決氫氧化學(xué)反應(yīng)所釋放的熱量問(wèn)題，以避免催化劑床層飛溫現(xiàn)象，導(dǎo)致催化劑損壞，甚至出現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.采用了復(fù)式出氧器，提高了爆炸極限范圍的氫氧混合氣脫氧的安全性，從而減輕了對(duì)環(huán)境的破壞，提高經(jīng)濟(jì)效益。2.能夠有效的控制復(fù)式除氧器的催化劑床層溫度，可延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，降低運(yùn)行和使用成本。3.本裝置具有安全可靠，投資低，無(wú)污染以及運(yùn)行穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.復(fù)式除氧器，包括殼體，其特征是在殼體內(nèi)具有用于通過(guò)含氧氫氣的管程和用于通過(guò)換熱介質(zhì)的殼程，管程和殼程互不相通，管程內(nèi)設(shè)置有脫氧催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式除氧器，其特征是在殼體的上下端部分別密封連接有上法蘭和下法蘭；多根列管的上下端分別穿過(guò)上法蘭和下法蘭，并且各列管在周向與上法蘭和下法蘭均密封接觸；各列管內(nèi)部的空間即為管程，殼體內(nèi)壁、上法蘭、下法蘭、列管外壁圍成的空間即為殼程；列管內(nèi)設(shè)置脫氧催化劑。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)式除氧器，其特征是在下法蘭的下部設(shè)置有與各列管的下端相接觸的、以防止脫氧催化劑漏掉的絲網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)式除氧器，其特征是絲網(wǎng)下部設(shè)置有與其接觸的篩板。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)式除氧器，其特征是在篩板下的殼體內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)式除氧器，其特征是所述復(fù)式除氧器為兩個(gè)以上，各復(fù)式除氧器的殼體依次串聯(lián)。
7.如權(quán)利要求2所述的復(fù)式除氧器，其特征是在上法蘭的上部設(shè)置有與殼體上端相連的進(jìn)口封頭，在下法蘭的下部設(shè)置有與殼體下端相連的出口封頭。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式除氧器，其特征是在殼程內(nèi)設(shè)置有使得換熱介質(zhì)呈彎折形流動(dòng)的折流板。
9.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式除氧器，其特征是在殼體外部設(shè)置有保溫層。
10.復(fù)式除氧器，包括殼體，其特征是在殼體內(nèi)具有用于通過(guò)含氧氫氣的殼程和用于通過(guò)換熱介質(zhì)的管程，管程和殼程互不相通，殼程內(nèi)設(shè)置有脫氧催化劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠避免催化劑床層出現(xiàn)飛溫現(xiàn)象，導(dǎo)致催化劑損壞，甚至出現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)的復(fù)式除氧器。它包括殼體，在殼體內(nèi)具有用于通過(guò)含氧氫氣的管程和用于通過(guò)換熱介質(zhì)的殼程，管程和殼程互不相通，管程內(nèi)設(shè)置有脫氧催化劑。
文檔編號(hào)C01B3/58GK102205945SQ20111009124
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者吳天月, 葛來(lái)香 申請(qǐng)人:蘇州艾唯爾氣體設(shè)備有限公司