一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置的制作方法

本发明涉及再生气体生成装置，具体为一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置。

背景技术：

1、传统上，气体净化装置的再生气体供应方式主要依赖于购买气瓶并将其安装在指定位置，然后通过管道将气体从气瓶输送至气体净化装置；此外，也可以使用外部混合装置，将高纯度氢气和高纯度氮气混合后供应给气体净化装置。这些方法存在一定的成本和维护要求。

2、传统的用于气体净化装置再生的技术，需要使用含有约4％氢气的氮气混合气体，以去除装置中氧气的催化剂。通常，通过外部供应的氢气和氮气，利用mfc(质量流量控制器)生成4％氢气和96％氮气的混合气体，供再生工艺使用。然而，该技术存在以下问题：

3、高成本和操作复杂性

4、混合气体通常需要从专业的气体混合气体制造商处购买，通过运输并频繁更换气瓶，导致高昂的运营成本。

5、高压氢气的使用风险

6、气体混合过程中，需要连接高压氢气储罐和气体混合系统，带来了潜在的安全风险。此外，在单独实现气体混合系统时，还需要将该系统与气体净化装置连接，这增加了系统复杂性。

7、系统整合不足

8、即使将气体混合系统集成到气体净化装置中，也必须为气体净化装置单独连接外部氢气供应，这进一步增加了设备布置和操作难度。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决该装置的通过运输并频繁更换气瓶，导致高昂的运营成本、在单独实现气体混合系统时，还需要将该系统与气体净化装置连接，这增加了系统复杂性以及即使将气体混合系统集成到气体净化装置中，也必须为气体净化装置单独连接外部氢气供应，这进一步增加了设备布置和操作难度的问题，而提出的一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、设计一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，包括pem水电解模块和混合气体箱，所述混合气体箱的输入端连接有n2供给阀门和h2供给阀门，所述n2供给阀门的另一侧与气体调压阀一相连接，所述h2供给阀门的另一侧与气体压缩泵相连接，所述pem水电解模块的两侧分别连接有o2气体分离器和h2气体分离器，所述o2气体分离器和h2气体分离器的输出端与水泵相连接，所述水泵的输出端依次通过超纯水过滤器一和超纯水过滤器二与pem水电解模块相连接，所述o2气体分离器的输入端连接有超纯水供给阀门，所述h2气体分离器的输出端与气体压缩泵相连接，所述混合气体箱的一侧安装连接有压力表。

4、优选的，所述混合气体箱的输出端通过超纯水过滤器三与气体调压阀二相连接，所述气体调压阀二的输出末端与外界气体钢瓶相连接。

5、优选的，所述pem水电解模块采用水电解分解装置，通过水电解装置生成的氢气量为1lpm、1.5lpm、2lpm、3lpm、5lpm、10lpm以上。氢气的生成量根据气体净化装置所需的氢气流量进行调节。

6、优选的，所述气体调压阀二的输出末端连接的气体钢瓶存储生成的氢气，并与外部供应的第一气体氮气混合，以制备并存储含有4％以下氢气的混合气体。

7、优选的，所述气体调压阀二的输出末端连接的气体钢瓶的容量可以根据使用目的和环境变化而设定为1升、5升、10升、20升、30升或50升，但不限定钢瓶容量的具体大小。

8、优选的，所述气体调压阀二的输出端安装有h2浓度传感器，根据氢气浓度调节第一气体(氮气)的供应量。

9、本发明提出的一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，有益效果在于：

10、通过h2供给阀门、pem电解模块、n2供给阀门和气体调压阀一之间的配合，使得h2供给阀门用于将氢气输送至p-gas储存容器，外部连接的第一气体氮气通过气体调压阀一和n2供给阀门进入p-gas储存容器，在p-gas储存容器中储存的p-gas随着气体净化装置的再生过程逐渐消耗，随着p-gas储存容器内的压力逐渐降低，当压力降到设定的基准压力以下时，pem电解模块会重新供电，生成氢气，并将氢气与氮气混合后供给p-gas储存容器，从而为气体净化装置的再生过程提供所需的再生气体，该装置通过水电解过程产生氢气并与外部供应的氮气混合，形成合适的再生用气体，能够高效且连续地支持气体净化装置的再生需求，避免了传统的高压氢气储罐及外部气体供应的复杂性。

技术特征：

1.一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，包括pem水电解模块(100)和混合气体箱(300)，其特征在于：所述混合气体箱(300)的输入端连接有n2供给阀门(1001)和h2供给阀门(1002)，所述n2供给阀门(1001)的另一侧与气体调压阀一(701)相连接，所述h2供给阀门(1002)的另一侧与气体压缩泵(500)相连接，所述pem水电解模块(100)的两侧分别连接有o2气体分离器(201)和h2气体分离器(202)，所述o2气体分离器(201)和h2气体分离器(202)的输出端与水泵(400)相连接，所述水泵(400)的输出端依次通过超纯水过滤器一(601)和超纯水过滤器二(602)与pem水电解模块(100)相连接，所述o2气体分离器(201)的输入端连接有超纯水供给阀门(1003)，所述h2气体分离器(202)的输出端与气体压缩泵(500)相连接，所述混合气体箱(300)的一侧安装连接有压力表(800)。

2.根据权利要求1所述的一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，其特征在于：所述混合气体箱(300)的输出端通过超纯水过滤器三(603)与气体调压阀二(702)相连接，所述气体调压阀二(702)的输出末端与外界气体钢瓶相连接。

3.根据权利要求1所述的一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，其特征在于：所述pem水电解模块(100)采用水电解分解装置，通过水电解装置生成的氢气量为1lpm、1.5lpm、2lpm、3lpm、5lpm、10lpm以上。氢气的生成量根据气体净化装置所需的氢气流量进行调节。

4.根据权利要求1所述的一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，其特征在于：所述气体调压阀二(702)的输出末端连接的气体钢瓶存储生成的氢气，并与外部供应的第一气体氮气混合，以制备并存储含有4％以下氢气的混合气体。

5.根据权利要求1所述的一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，其特征在于：所述气体调压阀二(702)的输出末端连接的气体钢瓶的容量可以根据使用目的和环境变化而设定为1升、5升、10升、20升、30升或50升，但不限定钢瓶容量的具体大小。

6.根据权利要求1所述的一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，其特征在于：所述气体调压阀二(702)的输出端安装有h2浓度传感器(900)，根据氢气浓度调节第一气体(氮气)的供应量。

技术总结
本发明涉及再生气体生成装置技术领域，尤其是一种气体纯化设备使用的再生气体生成装置，包括PEM水电解模块和混合气体箱，所述混合气体箱的输入端连接有N2供给阀门和H2供给阀门，所述H2气体分离器的输出端与气体压缩泵相连接。通过H2供给阀门、PEM电解模块之间的配合，当压力降到设定的基准压力以下时，PEM电解模块会重新供电，并将氢气与氮气混合后供给P‑Gas储存容器，从而为气体净化装置的再生过程提供所需的再生气体，该装置通过水电解过程产生氢气并与外部供应的氮气混合，能够高效且连续地支持气体净化装置的再生需求，避免了传统的高压氢气储罐及外部气体供应的复杂性。

技术研发人员：崔成龙
受保护的技术使用者：广州序恒科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18