一种双氧水生产氢气纯化装置的制作方法

1.本实用新型涉及氢气纯化领域，特别涉及一种双氧水生产氢气纯化装置。


背景技术：

2.在双氧水的制备过程中需要以氢气为原料，且对氢气的纯度要求较高，自然界中的氢总是以其化合物如水、碳氢化合物等形式存在，因此，在制备氢时就不可避免地带有杂质，氢气中带有杂质，就带来了安全隐患，容易发生爆炸，这就要求对氢气原料进行纯化。氢的纯化是指利用物理或化学的方法，除去氢气中杂质的方法总称。
3.现有技术中进行氢气的纯化多采用分子筛，分子筛是一种具有均匀大小的孔(非常小的孔)的材料。这些孔径大小上与化学小分子相似，因此大分子不能进入分子筛或被吸附，而小分子可以，进而可以除去氢气中的水分以及其他杂质，但是分子筛净化氢气需要经过吸附与脱附的过程中，就是带有杂质的低纯度氢气通过分子筛在低温下过滤掉杂质，然后分子筛再被加热进而使得吸附在分子筛孔隙内部的杂质逸出，现有技术中的盛装分子筛的纯化罐仅设有一组，进而不能同时实现脱附与吸附，不能实现氢气的连续纯化，大大降低了氢气纯化的工作效率。
4.因此，发明一种双氧水生产氢气纯化装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种双氧水生产氢气纯化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双氧水生产氢气纯化装置，包括纯化箱、转动筒和柱状纯化腔，所述转动筒位于纯化箱的内部，转动筒横向设置，转动筒通过限位机构固定在纯化箱的顶部内壁，且转动筒由驱动机构控制其在竖直平面内转动，所述转动筒的内部设有柱状纯化腔，柱状纯化腔的内部靠近两端的位置固定设有第一钢丝网，柱状纯化腔的内部位于两组第一钢丝网之间填充有分子筛，柱状纯化腔在转动筒的内部呈等距环形排列，且转动筒的中心轴线与柱状纯化腔的中心轴线相互平行，所述转动筒的两端开设有与柱状纯化腔内部相互连通的气孔，所述气孔以及柱状纯化腔的内部设有活动密封机构，所述纯化箱上位于转动筒左侧的位置固定设有进气管,进气管的内侧端与转动筒的左侧壁接触，所述纯化箱上位于转动筒的右侧端固定设有排气管,排气管的内侧端与转动筒的右侧端表面接触，所述纯化箱的顶部开设有废气管，所述纯化箱的底部内壁位于转动筒的两端固定设有将活动密封机构打开的泄气杆，所述纯化箱的内部位于转动筒的下方固定设有加热板，所述进气管上设有增压机构，所述排气管的内侧端以及进气管的内侧端均固定设有与端口相齐平的第二钢丝网，所述排气管、废气管和进气管的内部均设有单向阀。
7.本实用新型在实际工作时，低纯度的氢气将会从进气管进入，然后经过增压机构进行增压并穿过柱状纯化腔的内部进行纯化，纯化后的氢气将会从排气管排出被收集，在
整个过程中驱动机构将会带动转动筒不断的转动，当纯化箱以及排气管转动至与柱状纯化腔两端的气孔相对应的位置时，此时活动密封机构将会把气孔打开，低纯度的气体将会进入柱状纯化腔的内部进行纯化，而当转动筒转动使得气孔脱离进气管和排气管的端口时，此时活动密封机构将会把气孔密封，当气孔转动至与泄气杆相对应的位置时，此时泄气杆可以将活动密封机构再次打开，柱状纯化腔内部的分子筛在加热板的加热作用下，其内部吸附的水分将会逸出，从而从废气管排出；
8.本实用新型通过驱动机构的带动转动筒的转动，转动筒的内部设有若干组呈等距环形排列的柱状纯化腔,柱状纯化腔的内部设有分子筛，进而当转动筒上的柱状纯化腔转动至与排气管、进气管相对应的位置时，增压机构将会把从进气管进入的气体进行增压并从柱状纯化腔通过进行纯化，而当柱状纯化腔转动至转动筒的底部边缘时，此时加热板将会对柱状纯化腔内部的分子筛进行加热，进而实现分子筛上吸附的杂质的脱附，进而可以实现连续的、不间断的纯化，跟传统的氢气纯化装置相比更加的高效，可以大大提高氢气纯化效率。
9.优选的，所述限位机构包括限位环、竖直杆和环形凹槽，所述环形凹槽位于转动筒的外边缘靠近两端的位置，环形凹槽的内部活动设有限位环,限位环的顶部边缘通过竖直杆与纯化箱的顶部内壁固连。
10.具体的，限位环与转动筒外边缘的环形凹槽相互滑动连接，可以起到对转动筒的转动进行限位的作用。
11.优选的，所述驱动机构包括圆齿轮盘和外圆齿轮环，所述外圆齿轮环固定套设在转动筒的外部，圆齿轮盘位于外圆齿轮环的上方并与外圆齿轮环相互啮合，所述圆齿轮盘与驱动电机的转轴传动连接，驱动电机通过安装板固定在纯化箱的顶部内壁。
12.工作时，驱动电机将会带动圆齿轮盘缓慢的转动，圆齿轮盘将会通过与外圆齿轮环的啮合传动带动转动筒的转动。
13.优选的，所述活动密封机构包括推动柱和活动塞，所述推动柱插设在气孔的内部，推动柱的外侧端为曲面设计，推动柱的内侧端与活动塞的外侧面固连，活动塞的内侧面通过弹簧与第一钢丝网的外侧面固连。
14.当推动柱的外侧端受到挤压时，其内侧端将会把与之固连的活动塞向柱状纯化腔的内部推动，使得活动塞与气孔的内侧端口之间出现间隙，进而此时可以形成氢气纯化的通道，氢气可以通过柱状纯化腔左侧的气孔进入，然后通过柱状纯化腔右侧端的气孔排出纯化后的氢气，而当推动柱未受到外界的挤压时，活动塞将会在与之固连的弹簧的作用下压紧在气孔的内端口，起到将气孔进行密封的作用。
15.优选的，所述活动塞为圆台状结构设计，且活动塞的外侧面直径小于活动塞的内侧面直径。
16.具体的，活动塞位圆台状结构设计，进而使得活动塞可以始终位于气孔的内部，可以对活动塞的移动起到导向的作用，且密封效果更好。
17.优选的，所述增压机构包括空心柱体、液压杆和活塞板，所述空心柱体位于进气管的下方，空心柱体的顶端通过连接管件与进气管的内部相互连通，空心柱体的内部设有活塞板,活塞板的顶部与液压杆的活动端固连，液压杆的固定部与空心柱体的底端固连，所述进气管上位于连接管件的两侧均设有单向阀。
18.当液压杆带动活塞板下移时，氢气将会从进气管经过连接管件进入空心柱体的内部，而当活塞板再次上移时，进入空心柱体内部的空气将会从连接管件喷出并进入柱状纯化腔的内部进行纯化，这种增压方式可以间歇加料，同时起到增压的效果。
19.优选的，所述气孔转动至与泄气杆相对应的位置时，活动塞将气孔打开，且泄气杆的宽度小于气孔的直径。
20.具体的，此时活动塞将气孔打开，同时加热板对位于底端的柱状纯化腔的内部进行加热，柱状纯化腔内部的分子筛上吸附的杂质将会从气孔排出，最终从纯化箱顶部的废气管排出，由于泄气杆的宽度小于气孔的直径，进而当液压杆与气孔的外端口接触时，泄气杆不会将气孔密封，此时气体才能从气孔排出。
21.本实用新型的技术效果和优点：
22.1、本实用新型通过驱动机构的带动转动筒的转动，转动筒的内部设有若干组呈等距环形排列的柱状纯化腔,柱状纯化腔的内部设有分子筛，进而当转动筒上的柱状纯化腔转动至与排气管、进气管相对应的位置时，增压机构将会把从进气管进入的气体进行增压并从柱状纯化腔通过进行纯化，而当柱状纯化腔转动至转动筒的底部边缘时，此时加热板将会对柱状纯化腔内部的分子筛进行加热，进而实现分子筛上吸附的杂质的脱附，进而可以实现连续的、不间断的纯化，跟传统的氢气纯化装置相比更加的高效，可以大大提高氢气纯化效率；
23.2、限位环与转动筒外边缘的环形凹槽相互滑动连接，可以起到对转动筒的转动进行限位的作用；
24.3、活动塞位圆台状结构设计，进而使得活动塞可以始终位于气孔的内部，可以对活动塞的移动起到导向的作用，且密封效果更好。
附图说明
25.图1为本实用新型结构示意图。
26.图2为转动筒的内部结构示意图。
27.图3为图2中a处放大图。
28.图中：纯化箱1、转动筒2、限位环3、竖直杆4、圆齿轮盘5、外圆齿轮环6、安装板7、排气管8、废气管9、进气管10、空心柱体11、液压杆12、加热板13、泄气杆14、活塞板15、第二钢丝网16、推动柱17、气孔18、活动塞19、第一钢丝网20、柱状纯化腔22、环形凹槽23。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。
30.本实用新型提供了如图1-3所示的一种双氧水生产氢气纯化装置，包括纯化箱1、转动筒2和柱状纯化腔22，转动筒2位于纯化箱1的内部，转动筒2横向设置，转动筒2通过限位机构固定在纯化箱1的顶部内壁，且转动筒2由驱动机构控制其在竖直平面内转动，转动筒2的内部设有柱状纯化腔22，柱状纯化腔22的内部靠近两端的位置固定设有第一钢丝网
20，柱状纯化腔22的内部位于两组第一钢丝网20之间填充有分子筛，柱状纯化腔22在转动筒2的内部呈等距环形排列，且转动筒2的中心轴线与柱状纯化腔22的中心轴线相互平行，转动筒2的两端开设有与柱状纯化腔22内部相互连通的气孔18，气孔18以及柱状纯化腔22的内部设有活动密封机构，纯化箱1上位于转动筒2左侧的位置固定设有进气管10,进气管10的内侧端与转动筒2的左侧壁接触，纯化箱1上位于转动筒2的右侧端固定设有排气管8,排气管8的内侧端与转动筒2的右侧端表面接触，纯化箱1的顶部开设有废气管9，纯化箱1的底部内壁位于转动筒2的两端固定设有将活动密封机构打开的泄气杆14，纯化箱1的内部位于转动筒2的下方固定设有加热板13，进气管10上设有增压机构，排气管8的内侧端以及进气管10的内侧端均固定设有与端口相齐平的第二钢丝网16，排气管8、废气管9和进气管10的内部均设有单向阀。
31.本实用新型在实际工作时，低纯度的氢气将会从进气管10进入，然后经过增压机构进行增压并穿过柱状纯化腔22的内部进行纯化，纯化后的氢气将会从排气管8排出被收集，在整个过程中驱动机构将会带动转动筒2不断的转动，当纯化箱1以及排气管8转动至与柱状纯化腔22两端的气孔18相对应的位置时，此时活动密封机构将会把气孔18打开，低纯度的气体将会进入柱状纯化腔22的内部进行纯化，而当转动筒2转动使得气孔18脱离进气管10和排气管8的端口时，此时活动密封机构将会把气孔18密封，当气孔18转动至与泄气杆14相对应的位置时，此时泄气杆14可以将活动密封机构再次打开，柱状纯化腔22内部的分子筛在加热板13的加热作用下，其内部吸附的水分将会逸出，从而从废气管9排出；
32.本实用新型通过驱动机构的带动转动筒2的转动，转动筒2的内部设有若干组呈等距环形排列的柱状纯化腔22,柱状纯化腔22的内部设有分子筛，进而当转动筒2上的柱状纯化腔22转动至与排气管8、进气管10相对应的位置时，增压机构将会把从进气管10进入的气体进行增压并从柱状纯化腔22通过进行纯化，而当柱状纯化腔22转动至转动筒2的底部边缘时，此时加热板13将会对柱状纯化腔22内部的分子筛进行加热，进而实现分子筛上吸附的杂质的脱附，进而可以实现连续的、不间断的纯化，跟传统的氢气纯化装置相比更加的高效，可以大大提高氢气纯化效率。
33.限位机构包括限位环3、竖直杆4和环形凹槽23，环形凹槽23位于转动筒2的外边缘靠近两端的位置，环形凹槽23的内部活动设有限位环3,限位环3的顶部边缘通过竖直杆4与纯化箱1的顶部内壁固连。
34.具体的，限位环3与转动筒2外边缘的环形凹槽23相互滑动连接，可以起到对转动筒2的转动进行限位的作用。
35.驱动机构包括圆齿轮盘5和外圆齿轮环6，外圆齿轮环6固定套设在转动筒2的外部，圆齿轮盘5位于外圆齿轮环6的上方并与外圆齿轮环6相互啮合，圆齿轮盘5与驱动电机的转轴传动连接，驱动电机通过安装板7固定在纯化箱1的顶部内壁。
36.工作时，驱动电机将会带动圆齿轮盘5缓慢的转动，圆齿轮盘5将会通过与外圆齿轮环6的啮合传动带动转动筒2的转动。
37.活动密封机构包括推动柱17和活动塞19，推动柱17插设在气孔18的内部，推动柱17的外侧端为曲面设计，推动柱17的内侧端与活动塞19的外侧面固连，活动塞19的内侧面通过弹簧与第一钢丝网20的外侧面固连。
38.当推动柱17的外侧端受到挤压时，其内侧端将会把与之固连的活动塞19向柱状纯
化腔22的内部推动，使得活动塞19与气孔18的内侧端口之间出现间隙，进而此时可以形成氢气纯化的通道，氢气可以通过柱状纯化腔22左侧的气孔18进入，然后通过柱状纯化腔22右侧端的气孔18排出纯化后的氢气，而当推动柱17未受到外界的挤压时，活动塞19将会在与之固连的弹簧的作用下压紧在气孔18的内端口，起到将气孔18进行密封的作用。
39.活动塞19为圆台状结构设计，且活动塞19的外侧面直径小于活动塞19的内侧面直径。
40.具体的，活动塞19位圆台状结构设计，进而使得活动塞19可以始终位于气孔18的内部，可以对活动塞19的移动起到导向的作用，且密封效果更好。
41.增压机构包括空心柱体11、液压杆12和活塞板15，空心柱体11位于进气管10的下方，空心柱体11的顶端通过连接管件与进气管10的内部相互连通，空心柱体11的内部设有活塞板15,活塞板15的顶部与液压杆12的活动端固连，液压杆12的固定部与空心柱体11的底端固连，进气管10上位于连接管件的两侧均设有单向阀。
42.当液压杆12带动活塞板15下移时，氢气将会从进气管10经过连接管件进入空心柱体11的内部，而当活塞板15再次上移时，进入空心柱体11内部的空气将会从连接管件喷出并进入柱状纯化腔22的内部进行纯化，这种增压方式可以间歇加料，同时起到增压的效果。
43.气孔18转动至与泄气杆14相对应的位置时，活动塞19将气孔18打开，且泄气杆14的宽度小于气孔18的直径。
44.具体的，此时活动塞19将气孔18打开，同时加热板13对位于底端的柱状纯化腔22的内部进行加热，柱状纯化腔22内部的分子筛上吸附的杂质将会从气孔18排出，最终从纯化箱1顶部的废气管9排出，由于泄气杆14的宽度小于气孔18的直径，进而当液压杆12与气孔18的外端口接触时，泄气杆14不会将气孔18密封，此时气体才能从气孔18排出。
45.工作原理：本实用新型在实际工作时，低纯度的氢气将会从进气管10进入，然后经过增压机构进行增压并穿过柱状纯化腔22的内部进行纯化，纯化后的氢气将会从排气管8排出被收集，在整个过程中驱动机构将会带动转动筒2不断的转动，当纯化箱1以及排气管8转动至与柱状纯化腔22两端的气孔18相对应的位置时，此时活动密封机构将会把气孔18打开，低纯度的气体将会进入柱状纯化腔22的内部进行纯化，而当转动筒2转动使得气孔18脱离进气管10和排气管8的端口时，此时活动密封机构将会把气孔18密封，当气孔18转动至与泄气杆14相对应的位置时，此时泄气杆14可以将活动密封机构再次打开，柱状纯化腔22内部的分子筛在加热板13的加热作用下，其内部吸附的水分将会逸出，从而从废气管9排出。