一种制备超纯氢的预处理方法与流程

技术特征：
1.一种制备超纯氢的预处理方法，其特征在于，包括下列步骤：a.在除盐水进入电解槽前，除盐水经除盐水管道导入于储存罐顶部；同时，使用氢气经供氢管道导入于储存罐顶部，对除盐水进行雾化和吹脱预处理；b.在除盐水进入电解槽前，通过供氢管道导入氢气到储存罐底部，使用氢气对已完成预处理的除盐水进行鼓泡、冗余吹脱和提供微正压屏蔽；c.对储存罐的排气进行水雾分离，捕捉其中的过饱和水分并回收至储存罐；d.经预处理后获得的除盐水透过随后的水电解装置工艺流程制得产品氢并储存在缓冲罐中。2.根据权利要求1所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于：在步骤a中所述储存罐顶部设置混合喷咀，其内部结构有个别的独立通道，分别连接所述供氢管道和所述除盐水管道，导入的氢气和除盐水两流只在所述混合喷咀出口处混合和撞击。3.根据权利要求2所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于：步骤a中所述除盐水通过所述混合喷咀雾化后的液滴直径为不小于100μm。4.根据权利要求1所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于，在步骤b中所述储存罐底部设置曝气管，鼓泡氢气的体积流量不小于除盐水的体积流量。5.根据权利要求1所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于：在所述供氢管道上依顺序设置开关阀、压力调节阀、压力表、流量调节阀和流量显示器。6.根据权利要求5所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于：步骤a中在所述供氢管道上，位于所述开关阀和所述压力调节阀之间，安装液位开关阀，开关设定为当储存罐的液位水平≥95％时关闭。7.根据权利要求2所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于：在所述储存罐顶部设置排气管，所述排气管上设置捕滴器。8.根据权利要求7所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于：还包括维持储存罐内一个微正压屏蔽的步骤，所述捕滴器出口的管道上设置单向阀，所述单向阀的开启压力不小于250n/m2。9.根据权利要求1、2或5所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于：所述氢气为纯氢时，氢气使用量与除盐水流量的摩尔比为不小于9.47x10-4
:1；所述氢气为高纯氢时，氢气使用量与除盐水流量的摩尔比为不小于9.24x10-4
:1；所述氢气为超纯氢时，氢气使用量与除盐水流量的摩尔比为不小于9.19x10-4
:1。10.根据权利要求1所述的制备超纯氢的预处理方法，其特征在于，还包括下列步骤：e.经所述供氢管道导入步骤d中的所述产品氢进行步骤a中的雾化和吹脱预处理，和/或进行步骤b中的鼓泡、冗余吹脱和提供微正压屏蔽。

技术总结
本发明提供一种制备超纯氢的预处理方法，诀窍是降低除盐水中的溶气含量：使用小量氢气，首选水电解装置自产的产品氢，分两路，一路在除盐水储存罐近顶部通过混合喷咀对除盐水进行雾化，创造大面积气液传质介面亦同时对除盐水进行吹脱，促使溶解在其中的空气成分扩散到气介中并排走。另一路在储存罐近底部通过曝气管对除盐水鼓气作进一步冗余吹脱，并为已完成吹脱的除盐优水维持微正压屏蔽。经吹脱后的除盐水随后进入电解槽分解成氢和氧、氢气最后通过催化脱氧、冷凝排水和份子筛吸附于燥，产出符合GB/T 3634.2-2011要求的超纯氢。本发明完全可以取代目前的钯膜扩散和低温吸附的性能，使超纯氢的生产、设备和维修各成本大幅度降低。降低。降低。


技术研发人员：冯昭耀
受保护的技术使用者：昭科有限公司
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/11/15