本實用新型屬于高純氧化鋁制備技術領域，具體涉及一種異丙醇鋁副產氫氣回收系統。

背景技術：

由于高純氧化鋁具有熱穩定性好、機械強度高、絕緣性好、耐腐蝕等性能，這使得它能夠廣泛地應用在各種現代設備中，如磁、光子、電子等設備，因此對高純氧化鋁材料的制備與應用的開發研究也越來越多。

目前對于5N高純氧化鋁的制備方法之一是采用異丙醇鋁法，即由異丙醇和鋁通過氯化汞或氯化鋁催化而制得，在此過程中伴隨著大量氫氣的產生。目前高純氧化鋁制備過程中副產氫氣大多是通過直接外排的形式處理，造成大量的物料浪費，增加了企業的生產運行成本，同時大量氫氣的外排也存在安全隱患。隨著高純氧化鋁的迅速發展，外排氫氣量也隨之增加，因此回收副產氫氣勢在必行。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術存在的上述不足，提供一種異丙醇鋁副產氫氣回收系統，該系統能夠回收高純氧化鋁制備過程中產生的氫氣，從而解決氫氣直接外排的問題，所得到的經過純化的氫氣還可以滿足與其他產品聯產的需求。

解決本實用新型技術問題所采用的技術方案是該異丙醇鋁副產氫氣回收系統包括依次連通的一級壓縮機、冷凝器、二級壓縮機和吸附柱，其中：

一級壓縮機，用于將從異丙醇鋁反應釜出來的氫氣的壓力提升至0.3～0.4MPa；

冷凝器，用于對從一級壓縮機中出來的氫氣進行冷凝，以將氫氣中的異丙醇冷凝下來；

二級壓縮機，用于將從冷凝器中出來的氫氣的壓力提升至 1.3～1.4MPa；

吸附柱，用于吸附從二級壓縮機中出來的氫氣中留存的雜質。

優選的是，該系統還包括第一緩沖罐和第二緩沖罐，所述第一緩沖罐設于異丙醇鋁反應釜和一級壓縮機之間，第一緩沖罐的入口與異丙醇鋁反應釜的出口連通，第一緩沖罐的出口與一級壓縮機的入口連通；所述第二緩沖罐設于冷凝器和二級壓縮機之間，第二緩沖罐的入口與冷凝器的氫氣出口連通，第二緩沖罐的出口與二級壓縮機的入口連通。

進一步優選的是，該系統還包括用于存儲異丙醇的儲罐和用于存儲純化后的氫氣的第三緩沖罐，所處儲罐的入口與冷凝器的異丙醇出口連通，所述第三緩沖罐與二級壓縮機的出口連通。

更優選的是，該系統還包括設于異丙醇鋁反應釜和第一緩沖罐之間的異丙醇回收裝置和泡沫過濾網，以用于回收從異丙醇鋁反應釜出來的氫氣中的異丙醇。

優選的是，異丙醇鋁反應釜的數量為多個，每個異丙醇鋁反應釜通過氫氣出口管線與第一緩沖罐連通，各根氫氣出口管線互相連通，以使各氫氣出口管線中的氫氣共同進入第一緩沖罐中。

優選的是，所述冷凝器中采用的冷介質為冷凍鹽水，其溫度為-30℃～-20℃。

優選的是，氫氣經所述二級壓縮機后，溫度升至10℃～25℃。

優選的是，所述吸附柱中的吸附劑采用活性硅膠或活性炭。

本實用新型的有益效果如下：

在高純氧化鋁制備過程中通過采用本實用新型異丙醇鋁副產氫氣回收系統來回收氫氣，能夠為高純氧化鋁生產廠家降低生產成本，從而提升行業競爭力，同時通過使用該系統將氫氣經過回收儲存，避免了大量氫氣外排而造成的安全隱患，且采用兩級冷凝，能夠降低對壓縮機的設備要求，回收氫氣的品質較高，可以根據下游生產需求，調節吸附柱的在線運行時間，使用靈活，并且工藝流程簡單，操作性強。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中異丙醇鋁副產氫氣回收系統的結構示意圖。

圖中：1-異丙醇鋁反應釜 2-第一緩沖罐 3-一級壓縮機 4-冷凝器 5-第二緩沖罐 6-二級壓縮機 7-吸附柱 8-第三緩沖罐 9-儲罐。

具體實施方式

下面結合本實用新型中的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，下面所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型提供一種異丙醇鋁副產氫氣回收系統包括依次連通的一級壓縮機、冷凝器、二級壓縮機和吸附柱，其中：

一級壓縮機，用于將從異丙醇鋁反應釜出來的氫氣的壓力提升至0.3～0.4MPa；

冷凝器，用于對從一級壓縮機中出來的氫氣進行冷凝，以將氫氣中的異丙醇冷凝下來；

二級壓縮機，用于將從冷凝器中出來的氫氣的壓力提升至 1.3～1.4MPa；

吸附柱，用于吸附從二級壓縮機中出來的氫氣中留存的雜質。

實施例：

如圖1所示，本實施例中的異丙醇鋁副產氫氣回收系統包括依次連通的一級壓縮機3、冷凝器4、二級壓縮機6和吸附柱7。

優選的，本實施例中該系統還包括有第一緩沖罐2和第二緩沖罐5。第一緩沖罐2設于異丙醇鋁反應釜1和一級壓縮機3之間，第一緩沖罐的入口與異丙醇鋁反應釜的出口連通，第一緩沖罐的出口與一級壓縮機的入口連通；第二緩沖罐5設于冷凝器4和二級壓縮機6之間，第二緩沖罐的入口與冷凝器的氫氣出口連通，第二緩沖罐的出口與二級壓縮機的入口連通。

由于異丙醇鋁反應釜的數量通常為多個，每個異丙醇鋁反應釜通過一根氫氣出口管線與第一緩沖罐2連通，優選各根氫氣出口管線互相連通，以使各氫氣出口管線中的氫氣能夠共同進入第一緩沖罐2中，從而可以在不連續生產的情況下，保證一級壓縮機3的進口壓力始終維持穩定，避免因某個異丙醇鋁反應釜停止運行而導致系統壓力發生波動。

優選的，本實施例中該系統還包括用于存儲異丙醇的儲罐9 和用于存儲純化后的氫氣的第三緩沖罐8，儲罐的入口與冷凝器的異丙醇出口連通，所述第三緩沖罐與二級壓縮機的出口連通。

第一緩沖罐2用于對從異丙醇鋁反應釜出來的氫氣進行緩沖；一級壓縮機3用于將經第一緩沖罐緩沖后的氫氣的壓力提升至 0.3～0.4MPa；冷凝器4用于對從一級壓縮機3中出來的氫氣進行冷凝，以將氫氣中的絕大部分的異丙醇冷凝下來，其中，冷凝器中采用的冷介質為冷凍鹽水，本實施例中冷凍鹽水具體可采用氯化鈣，其溫度為-30℃～-20℃，冷凝下來的異丙醇送至儲罐9中進行存儲；第二緩沖罐5用于對從冷凝器4中出來的氫氣進行緩沖；二級壓縮機6用于將從冷凝器4中出來的氫氣的壓力提升至 1.3～1.4MPa，且使得氫氣在經過二級壓縮機后，其溫度升至10℃～25℃；吸附柱7用于吸附從二級壓縮機中出來的氫氣中留存的雜質，本實施例中，吸附柱7中的吸附劑采用活性硅膠或活性炭，通過利用吸附劑中高度發達的孔道，將氫氣中含有的雜質吸附在吸附劑的孔道內。

優選的，本實施例中的吸附柱具體采用三個，其中一個在線使用，一個作為備用吸附柱，另一個為再生吸附柱。

該系統還包括設于異丙醇鋁反應釜和第一緩沖罐之間的異丙醇回收裝置和泡沫過濾網，以用于回收從異丙醇鋁反應釜出來的氫氣中的異丙醇，以減少氫氣中異丙醇的含量。

優選的，本實施例中，吸附柱后端還設有對回收氫氣進行在線實時監測的氫氣純度監測設備，該監測設備能夠根據下游工序對氫氣品質的要求，監測回收氫氣的純度，并根據監測結果來調節回收氫氣的純度，本實施例中，具體的調節過程是及時切換吸附柱，即撤下當前使用的吸附柱，換上備用吸附柱，從而最大限度的實現節能。

本實施例中，該丙醇鋁副產氫氣回收系統的工作過程如下：

從多個異丙醇鋁反應釜出來的帶有雜質的氫氣經異丙醇鋁反應釜頂端設置的異丙醇回收裝置和泡沫過濾網，從而可以減少氫氣中異丙醇的含量；然后經氫氣出口管線進入第一緩沖罐2，經緩沖后的氫氣再進入一級氫氣壓縮機的入口，其壓力提升至 0.3～0.4MPa；將壓縮后的氫氣再通入冷凝器4中，與冷介質進行換熱，從而能夠使氫氣中的大部分異丙醇發生冷凝，這部分異丙醇經冷凝器的異丙醇出口進入儲罐9中存儲；經過冷凝后的氫氣，再經過二級壓縮機6，將氫氣的壓力提升至1.3～1.4MPa，且溫度提升至10～25℃；然后氫氣從二級壓縮機的出口進入吸附柱7，利用吸附柱中吸附劑高度發達的比表面積將氫氣中含有的雜質吸附在吸附劑的孔道內，從而能夠得到純度≥99.5％，露點≤45℃的氫氣，再將純化后的氫氣存儲于第三緩沖罐8中，以用于白炭黑等下游產品的生產。

由于異丙醇鋁反應釜的出口氫氣壓力為常壓，如果使該氫氣直接進入冷凝器，則冷凝效果較差，而且處理量小，無法滿足目前的生產需要；而如果直接將氫氣壓力提升至1.3～1.4MPa，則對冷凝器的要求較高，危險系數較大，并且氫氣經過冷凝器、緩沖罐等設備后因壓力損失會產生壓降，不利于吸附柱吸附的正向進行。本實施例中異丙醇鋁副產氫氣回收系統通過采用兩級壓縮，降低了對冷凝器設備的要求，同時滿足了高壓利于吸附的要求。此外，本實施例中通過將冷凝器的異丙醇出口與儲罐相連，以及時分離出異丙醇，從而能夠減少冷凝、吸附階段的負荷，降低回收成本。

目前高純氧化鋁制備過程多采用間歇反應方式，且是將多套反應裝置同時運行，其副產氫氣中主要含有異丙醇、醚類等雜質，若把此部分氫氣直接燃燒作為熱源，則無法實現價值最大化；若直接將其外排，更是造成大量物料的浪費，本實施例中的異丙醇鋁副產氫氣回收系統能使副產氫氣的回收純度≥99.5％，露點≤ 45℃，從而能夠滿足絕大多數企業氫氣使用要求，并滿足將藍寶石產業鏈中副產氫氣與其他產品聯產的路線，可產生較高的經濟效益，如將副產氫氣與氣相白炭黑聯產。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。