一种超纯氢的全温程变压吸附纯化方法

摘要

本发明公开了一种超纯氢的全温程变压吸附纯化方法，纯度98%（体积比）以上的工业氢经过预处理工序对水、氮、氧、微量碳氢化合物等进行吸附；再使用中冷变压吸附（IncPSA）法利用在低温状态下吸附剂对水、氧氮碳氢化合物等的超强吸附性能，将工业氢中的微量杂质进行吸附，最后获得含氢量≥99.9999%（6N）的超纯氢气；此方法大大降低了投资和能耗，并且装置寿命长达10年以上，对原料氢气的要求低，适应性强；能获取大流量的超纯氢，可达上万标方每小时，扩大了超纯氢的生产量；解决了现有技术中存在能耗高，成本高，装置寿命短，对原氢的品质要求高以及由于生产成本极高生产量极小等技术经济难题。

主权项

一种超纯氢的全温程变压吸附纯化方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）预处理工序：采用一次性固体吸附，在包含至少两个吸附塔的吸附装置中进行，吸附装置中总有一个在进行吸附，其余吸附塔转出离线再生或更换新的吸附剂；作为原料气的氢气从塔底进入，吸附除杂后的较纯氢气从吸附塔顶部排出进入下一个工序，原料气中的少量水、氮、氧以及微量碳氢化合物等被吸附剂吸附；（2）中冷变压吸附超纯化工序：在中冷变压吸附系统中进行，经预处理净化后的较纯H2从吸附塔底部进入进行吸附，吸附压力为0.05~3.5Mpa，操作温度为‑80~‑10℃，多台吸附塔交替循环操作，保证经预处理净化后的有效气体连续进入；进一步被吸附的水、氮、氧、微量碳氢化合物等杂质组分解吸后从吸附塔底部排出，送入解吸气罐；吸附后的超纯氢作为产品气从吸附塔顶部排出送出界区。