具有防爆功能的消氫單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于消氫防爆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消氫單元。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些化工生產(chǎn)過程中，易發(fā)生氫氣泄露或生成大量氫氣，在相對封閉的環(huán)境中，氫氣達(dá)到一定濃度，就會導(dǎo)致燃爆事故。例如在核電站安全殼非能動氫復(fù)合器中，需要安裝一種消氫催化劑濾盒，用來緩解設(shè)計基準(zhǔn)事故或嚴(yán)重事故中氫氣累積帶來的燃爆風(fēng)險，用于易發(fā)生氫氣泄漏或生成大量氫氣的相對封閉空間內(nèi)的高溫、高壓、高濕、氫氣含量為1-4 %環(huán)境下的氫氣消除。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般沒有涉及到氫氣含量大于10 %環(huán)境下的氫氣消除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種安全具有防爆功能的消氫單元；該單元可用于氫氣含量大于4%以上的超過氫氣爆炸下限的空氣，解除氫氣泄露導(dǎo)致的燃爆事故；
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種具有防爆功能的消氫單元，它包括:散熱翅片、殼體和殼體內(nèi)裝填的顆粒催化劑；
[0005]殼體為內(nèi)外層復(fù)合結(jié)構(gòu)，它包括:限爆隔板和不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層；
[0006]散熱翅片安裝于殼體的外表面。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明的提供一種安全具有防爆功能的消氫單元，由該單元構(gòu)件組成的消氫裝置，可用于氫氣含量大于4%以上的超過氫氣爆炸下限的空氣，可直接用于高濃度氫氣的安全消除，解除高濃度氫氣泄露導(dǎo)致的燃爆事故；
[0008](2)該消氫單元構(gòu)件型式既可用于無源非能動消氫，還可用于有源大處理量的能動式消氫。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明中限爆隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明中殼體為長方形平板結(jié)構(gòu)時的示意圖；
[0012]圖4為本發(fā)明中殼體為長方形平板結(jié)構(gòu)時運(yùn)用實例示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明中殼體為中空柱體結(jié)構(gòu)時運(yùn)用實例示意圖；
[0014]圖6為本發(fā)明中殼體為柱體結(jié)構(gòu)時運(yùn)用實例示意圖；
[0015]其中，1-散熱翅片、2-殼體、3-顆粒催化劑。
【具體實施方式】
[0016]參見附圖1，一種具有防爆功能的消氫單元，它包括:散熱翅片1、殼體2和殼體2內(nèi)裝填的顆粒催化劑3 ;
[0017]殼體2為內(nèi)外層復(fù)合結(jié)構(gòu)，它包括:限爆隔板和不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層；不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層為24?30目，限爆隔板的厚度為0.1mm?1.0mm ;限爆隔板和不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層以焊接型式固化粘接；
[0018]散熱翅片1安裝于殼體2的外表面，翅片板高度為0.1?0.3mm，翅片厚度3mm以上；其增大了熱量散失的面積，用于將氫氧反應(yīng)熱快速傳遞給氣流和使限爆隔板內(nèi)反應(yīng)溫度分布更均勻，防止局部溫度過高；
[0019]顆粒催化劑3的活性組分為鉑或鈀，顆粒直徑為1-6_ ;載體為三氧化二鋁或分子篩；
[0020]參見附圖2，限爆隔板為不銹鋼材料，其表面由下至上分布孔徑由小到大且間距不同的孔洞。含有一定氫濃度的混合氣體由限爆隔板下部進(jìn)入，從上部流出，消氫單元內(nèi)底部的顆粒催化劑3表面首先接觸到的氣體中氫氣濃度高，發(fā)生氫氧反應(yīng)即消氫反應(yīng)，消除一部分氫；隨著氣體上升由于氫氧反應(yīng)，氣體中氫濃度變小，而上部設(shè)計的氫氧反應(yīng)接觸面積隨之增大，從而使限爆隔板各處反應(yīng)溫度保持在一定的范圍，如(550±30)°C及以下，實現(xiàn)安全防爆消除氫氣的目的；限爆隔板孔洞的大小和分布，需要經(jīng)過大量的實驗對具體設(shè)計結(jié)構(gòu)加以確定；
[0021]殼體2內(nèi)限爆隔板和不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層的位置可以相互對調(diào):既可以為殼體2的內(nèi)層為限爆隔板，外層為不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層，也可以為殼體2的外層為限爆隔板，內(nèi)層為不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層；
[0022]殼體2的形狀并不固定:
[0023]參見附圖3、4，殼體2為厚度5mm?20mm，高度100_300mm的長方形平板結(jié)構(gòu)?’散熱翅片1安裝在殼體2的兩個相對的矩形表面；兩個以上的消氫單元間隔0?20mm平行豎直放置于一擱架上組成催化床。保持?jǐn)R架上下部空氣暢通，空氣可通過消氫單元之間的間隙自由流動。該結(jié)構(gòu)設(shè)計用于自啟動的消氫裝置，含有一定氫濃度的混合氣體在氫氧反應(yīng)熱引起的自然空氣流吸引下，自下而上自然流動。
[0024]參見附圖5，殼體2為壁厚5mm?20mm，高度100_600臟的中空柱體結(jié)構(gòu)；散熱翅片1安裝在殼體2的內(nèi)外圓周面，散熱翅片1的厚度為3mm?20mm ;每個消氫單元內(nèi)徑不同，兩個以上的消氫單元相互套接，各不同直徑筒散熱翅片1之間距離為0mm?20mm，組成同心的圓筒型部件。該結(jié)構(gòu)設(shè)計用于固定床式強(qiáng)制通風(fēng)消氫裝置，可實現(xiàn)氫氣濃度大于4%以上超過爆炸下限的安全消氫過程。
[0025]參見附圖6，殼體2為柱體結(jié)構(gòu)，柱體內(nèi)裝填顆粒直徑為l_6mm的顆粒催化劑3，裝填催化劑的圓柱腔體直徑5mm?20mm，高度100_600mm ;散熱翅片1安裝在殼體2的外圓周面，散熱翅片1的厚度為3mm?20mm ;每個消氫單元的結(jié)構(gòu)相同，兩個以上的消氫單元等間距豎直放置，組成立式柱體林，柱體之間可流過含氫空氣。
【主權(quán)項】
1.一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，它包括:散熱翅片(1)、殼體(2)和所述殼體⑵內(nèi)裝填的顆粒催化劑(3); 所述殼體(2)為內(nèi)外層復(fù)合結(jié)構(gòu)，它包括:限爆隔板和不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層； 所述散熱翅片(1)安裝于所述殼體(2)的外表面。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述限爆隔板為不銹鋼材料，其表面由下至上分布孔徑由小到大且間距不同的孔洞。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)的內(nèi)層為限爆隔板，外層為不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)的外層為限爆隔板，內(nèi)層為不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層。5.如權(quán)利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)為長方形平板結(jié)構(gòu)；所述散熱翅片(1)安裝在所述殼體(2)的兩個相對的矩形表面；兩個以上的消氫單元等間距平行豎直放置于一擱架上組成催化床。6.如權(quán)利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)為中空柱體結(jié)構(gòu)；所述散熱翅片(1)安裝在所述殼體(2)的內(nèi)外圓周面；每個消氫單元內(nèi)徑不同，兩個以上的消氫單元相互套接，組成同心的圓筒型部件。7.如權(quán)利要求1或2所述的一種具有防爆功能的消氫單元，其特征是，所述殼體(2)為柱體結(jié)構(gòu)；所述散熱翅片(1)安裝在所述殼體(2)的外圓周面；每個消氫單元的結(jié)構(gòu)相同，兩個以上的消氫單元等間距豎直放置，組成立式柱體林。
【專利摘要】本發(fā)明屬于消氫防爆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消氫單元。一種具有防爆功能的消氫單元，其技術(shù)方案是，它包括：散熱翅片(1)、殼體(2)和所述殼體(2)內(nèi)裝填的顆粒催化劑(3)；所述殼體(2)包括：限爆隔板和不銹鋼金屬絲網(wǎng)包覆層；所述散熱翅片(1)安裝于所述殼體(2)的外表面。本發(fā)明可用于氫氣含量大于4％以上的超過氫氣爆炸下限的空氣，可直接用于高濃度氫氣的安全消除，解除高濃度氫氣泄露導(dǎo)致的燃爆事故。
【IPC分類】G21C9/06
【公開號】CN105390168
【申請?zhí)枴緾N201510695571
【發(fā)明人】陶志勇, 趙寧, 姜韶堃, 朱敏, 邱健, 宋春景, 潘如東
【申請人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月23日