一种从黄磷尾气中制取燃料电池用氢气的装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于氢气提取领域，尤其涉及一种从黄磷尾气中制取燃料电池用氢气的装置。


背景技术：

[0002]
黄磷尾气成分复杂，除含有co、h2外，还含n2、ch4，以及微量的s、p、as、f、hcn、o2、cl等，由于缺乏成熟可靠的尾气净化分离技术，我国每年有约60％的黄磷尾气被用于低附加值的工业燃气或放空烧掉，这样既增加co2的排放量，对环境造成污染，又浪费了宝贵的资源。我国是黄磷生产大国，生产规模在60万吨以上。每吨黄磷产生2500～3000nm3的黄磷尾气，黄磷尾气含80～90％的一氧化碳和5～10％氢气和硫、磷、砷等杂质，目前大多放空燃烧或者作为低质燃料，也有少量将黄磷尾气净化后的一氧化碳作为甲酸、甲醇的原料。
[0003]
但由于常规黄磷厂黄磷尾气的量为每小时数千立方米到几万立方米，未能达到甲醇等化工产品生产的经济规模，因此黄磷尾气的高价值应用受到了限制，也造成黄磷尾气中一氧化碳和氢气资源的浪费。
[0004]
氢气是新型能源和石油化工、煤化工中的一种重要资源，目前氢气主要从煤、石油、天然气为原料经化学过程再分离获得，由于氢燃料电池具有较高的能量转化效率，使氢气正成为越来越重要的二次能源。
[0005]
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。若从黄磷尾气等工业排放气中获得满足氢燃料电池标准的氢气，将丰富燃料电池用氢气的来源，提高资源利用效率。可氢燃料电池使用的氢气要求纯度达到一定的标准才能使用，不然氢气中的硫、碳和氨等杂质含量对燃料电池质子交换膜和催化剂的使用寿命有严重的影响，电池会存在衰减等问题。需要氢气浓度在99.99％以上，最好是99.9999％，co要0.2ppm以下等要求。
[0006]
中国专利cn201510585328.9说明书中记载了一种黄磷尾气的综合利用方法，其特征是将黄磷尾气水洗、碱洗后，然后经脱硫、磷、砷、氟、氯、hcn、羰基金属、脱氧深度净化脱除黄磷尾气中的h2s、cos，cs2，ph3、ash3、hf、hcn、hcl、羰基金属、o2，再将深度净化后的一部分黄磷尾气经变压吸附分离co，另一部分黄磷尾气经变换制取高浓度h2，用于变压吸附分离出co的黄磷尾气和用于变换合成h2的黄磷尾气的体积比为1:1～1:3。制取的纯co和纯h2作为原料气可用于生产乙二醇。该方法基于黄磷尾气的组成成分复杂的特点，利用黄磷尾气，减少了环境污染，实现了资源的循环经济利用。但氢气达不到氢燃料电池的所需要标准，对氢燃料电池使用有影响。
[0007]
黄磷尾气中除含有大量的一氧化碳外还含有较高含量的硫化氢、磷化氢、砷化氢等杂质，在通常的净化流程中，黄磷尾气中较高含量的硫化氢会影响磷化氢、砷化氢等杂质的脱除。如何脱除一氧化碳同时脱除黄磷尾气中高含量的硫化氢、磷化氢、砷化氢等杂质和深度脱除氢气中微量的硫化氢使氢气，从而达到质子膜燃料电池氢气，是目前所需。


技术实现要素：

[0008]
为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种从黄磷尾气中制取燃料电池用氢气的装置，丰富燃料电池用氢气的来源，提高资源利用效率，减少污染；克服了现有制取氢气需要消耗煤、石油、天然气等一次能源原料的瓶颈问题；氢气中达到氧含量低于5ppm、硫化物含量低于4ppb、二氧化碳含量低于2ppm、水含量低于5ppm、氮气含量低于100ppm氢气含量和杂质含量达到gb/t37244-2018标准，满足燃料电池用氢气的要求。
[0009]
解决以上技术问题的本实用新型的一种从黄磷尾气中制取燃料电池用氢气的装置，其特征在于：所述装置包括依次设有pds脱硫单元、转化吸附单元、压缩机、蒸气变换单元、psa提纯氢气单元和催化净化单元。pds脱硫单元与转化吸附单元连接，转化吸附单元与压缩机连接，压缩机与蒸气变换单元连接，蒸气变换单元与psa提纯氢气单元连接，psa提纯氢气单元与催化净化单元连接；psa提纯氢气单元与转化吸附单元连接，转化吸附单元与冷却器或气液分离器连接，psa提纯氢气单元解吸气返回转化吸附单元作为转化吸附单元的再生气，转化吸附单元连接冷却器和气液分离器，再生废气经冷却和气液分离后送出；各个单元通过管道连接。
[0010]
所述装置还设有水环增压机，水环增压机与pds脱硫单元连接，黄磷尾气先通过水环增压机，再进入pds脱硫单元。
[0011]
所述装置还设有psa脱碳单元，psa脱碳单元设在蒸气变换单元和psa提纯氢气单元之间，psa脱碳单元的解吸气返回转化吸附单元作为转化吸附单元的再生气。psa脱碳单元与psa提纯氢气单元一起组合为二段变压吸附，为一段变压吸附提纯氢气的优化方案，psa提纯氢气单元为一段变压吸附提纯氢气。
[0012]
psa-co2/r(变压吸附脱碳)单元将变换气中的二氧化碳脱除，psa-h2变压吸附氢气净化单元，将氢气中的氮气、甲烷和微量的一氧化碳及硫化物和磷化物脱除。
[0013]
所述pds脱硫单元由吸收塔和再生槽构成的，吸收塔与再生槽连接，每个吸收塔之间为串联连接，吸收塔为液体吸收塔，填料中设有pds催化剂，吸收塔≥1；再生槽≥1,还设有空气鼓泡器或者其他气体液体混合器。
[0014]
黄磷尾气中的硫化氢等酸性气体在吸收塔中被含有pds催化剂的碱性溶液吸收，吸收酸性气体的溶液再进入再生槽，在再生槽中与空气混合氧化生成单质硫，单质硫通过过滤与溶液分离获得硫磺，再生后的溶液返回吸附塔重复使用。
[0015]
所述转化吸附单元设有转化吸附器、程控阀门和管道，转化吸附器≥2，转化吸附器之间由管道串联连接，程控阀门设在转化吸附器之间及管道上。转化吸附单元的吸附过程由吸附净化步骤和再生步骤组成，至少一台吸附器处于吸附步骤，其他的吸附器则处于再生步骤。
[0016]
所述转化吸附器内设有吸附剂，所述吸附剂为活性炭吸附剂，吸附剂表面设有金属氧化物，且具有丰富微孔和中孔结构，其比表面积为600～1500m2/g，钙、镁等金属氧化物含量大于3g/100g。
[0017]
转化吸附单元中黄磷尾气自下而上进入处于吸附步骤的转化吸附器，黄磷尾气中的磷化氢与转化吸附剂接触被氧化成磷或者和磷的氧化物被吸附在转化吸附剂上，黄磷尾气中的砷化氢与转化吸附剂接触被氧化成砷或者和砷的氧化物被吸附在转化吸附剂上，黄磷尾气中的硫化氢与转化吸附剂接触被氧化成硫或者和硫的氧化物被吸附在转化吸附剂
上；其他的转化吸附器则处于再生步骤。在再生步骤中，首先将120℃～200℃的过热蒸汽自上而下的通入吸附器，将吸附在转化吸附剂上的硫和硫化物、磷和磷化物、砷和砷化物解吸出吸附器，使转化吸附剂再生，重新获得催化转化和吸附活性，再通入氮气或者二氧化碳等气体(不含硫、磷、砷、氟等杂质组分的混合气作为再生气)将吸附器的温度降至30℃～80℃。
[0018]
所述转化吸附单元中吸附塔在10℃～80℃下吸附，采用120℃～200℃的水蒸气逆向再生，并在热蒸汽再生后用氮气或者二氧化碳气体降低温度至80℃以下，准备下一次吸附净化。
[0019]
所述转化吸附单元还设有加热器，冷凝器、黄磷炉污水系统和火炬燃烧管线，将气体输入于系统之外。
[0020]
净化后的黄磷尾气进入蒸气变换单元将黄磷尾气中的co转化为h2和co2，co蒸气转化成h2和co2为常规技术，装置为常规装置，其中蒸气转化单元设有蒸气变换反应器，蒸气变换反应器串联连接。为了提高co的转化率，降低反应气体中残余co的含量，提高h2的产量通常会采用串联二段或者多段变换催化反应器，转化单元出来的富氢气体进入变压吸附提纯氢气单元。
[0021]
psa(变压吸附)提纯氢气单元可为一段变压吸附同时脱除二氧化碳、一氧化碳等杂质获得纯氢气，也可为二段变压吸附，二段变压吸附中第一段为psa-co2/r(变压吸附脱碳)单元，将变换气中的二氧化碳脱除，第二段为psa-h2变压吸附氢气净化单元，将氢气中的氮气、甲烷和微量的一氧化碳及硫化物和磷化物脱除获得99.9％～99.99％含量的氢气。
[0022]
所述变压吸附提纯氢气单元设有多个并联连接的吸附塔和程控阀门、plc或者dcs自动控制系统。吸附塔内设有吸附剂，富氢气体进入处于吸附步骤的吸附塔，二氧化碳、一氧化碳、甲烷、硫化氢、氮气等杂质被吸附塔中装填的吸附剂吸附，从吸附塔出口获得纯氢气体。
[0023]
催化净化单元设有加热器和催化净化器，加热器和催化净化器串联连接，在催化净化器前设置加热器，催化净化器内装填由催化净化剂，催化净化剂为活性氧化铝或者活性炭上负载0.02～2％的金属钯或者和0.01～0.2的金属铂，其目的为脱除氢气中的微量硫化氢至4ppb以下同时脱除氢气中的微量氧至5ppm以下。
[0024]
一般纯氢气体的氢气含量为99.9～99.999％，其中一氧化碳含量低于0.2ppm，为了达到氢燃料电池用氢气硫化氢含量低于0.004ppm的要求，纯氢气再进入催化净化单元，在催化净化单元中利用在载体表面高度分散的金属钯和铂的催化剂将氢气中的氧和痕量的硫化氢脱除，使获得的氢气中达到氧含量低于5ppm，硫化氢含量低于0.004ppm。
[0025]
本实用新型中黄磷尾气从黄磷装置放空火炬的底部由水环式真空泵抽取获得。
[0026]
水环式真空泵与黄磷装置放空火炬的底部连接，获得黄磷尾气。
[0027]
本实用新型中装置对杂质的净化具有明确的顺序，黄磷尾气经增压后首先进入pds脱硫单元，pds单元主要由吸收塔和氧化再生塔组成，吸收液为以碳酸钠为碱源的水溶液并添加pds催化剂及其他助剂，在吸收塔中，黄磷尾气至下而上通过装填有填料的吸收塔，含pds催化剂的吸收液自上而下流过吸收塔，黄磷尾气与吸收液接触，其中的硫化氢和部分有机硫化合物被吸收液吸收，其吸收过程可由下列化学反应表示：
[0028]
h2s(气)＝h2s(液)
[0029]
h2s(液)+na2co3＝nahs+nahco3[0030]
nahs+(x-1)s+nahco3＝na 2sx+co2+h2o
[0031]
脱部份有机硫：
[0032]
rsh+na2co3＝rsna+nahco3[0033]
cos+2na2co3+h2o＝naco2s+2nahco3[0034]
cs2+2na2co3+h2o＝na2cos2+2nahco3[0035]
吸收硫化物后的吸收液被称为富液，富液进入氧化再生塔，在氧化再生塔中，通过鼓泡气将空气鼓入富液，在pds催化剂的作用下，吸收在富液中的硫化物被空气中的氧气氧化为单质硫，单质硫经过滤器与溶液分离，并回收获得硫磺同时吸收液得到再生
[0036]
氧化再生过程：
[0037]
2nahs+o2＝2naoh+2s
[0038]
2na2sx+o2+2h2o＝4naoh+2sx
[0039]
4rsna+o2+2h2o＝2rssr+4naoh
[0040]
2naoh+co2＝na2co3+h2o
[0041]
na2cos2+o2＝na2co3+2s
[0042]
pds是双核酞菁钴类化合物，是一种催化剂，在脱硫反应中以碳酸钠为碱源，有氧条件下，将h2s与碳酸钠生成的化合物催化氧化为单质硫，碳酸钠可循环使用。
[0043]
经过pds单元将黄磷尾气中硫化氢脱除到0.1～10ppm避免较高含量的硫化氢对后续净化单元的影响，脱除硫化氢的黄磷尾气再进入转化吸附单元，在转化吸附单元中，磷化氢、砷化氢和残余的硫化氢与含有金属氧化物的活性炭转化吸附剂接触，将磷化氢氧化为单质磷或者磷的氧化物，将砷化氢氧化成砷或者砷的氧化物，将硫化氢氧化成单质硫或者硫的氧化物，并吸附在转化吸附剂上，转化吸附剂具有催化氧化和吸附双重作用。
[0044]
本实用新型纯氢气体的氢气含量为99.9～99.999％，氢气中达到氧含量低于5ppm、硫化物含量低于4ppb、二氧化碳含量低于2ppm、水含量低于5ppm、氮气含量低于100ppm氢气含量和杂质含量达到gb/t37244-2018标准，满足燃料电池用氢气的要求。
附图说明
[0045]
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做更进一步详细说明：
[0046]
图1和图2为本实用新型中装置结构示意图
[0047]
图3为本实用新型中转化吸附单元的结构示意图
[0048]
图4为本实用新型中工艺流程图
[0049]
其中图中具体标识为：
[0050]
1.水环增压机，2.pds脱硫单元，3.转化吸附单元，4.压缩机，5.蒸气变换单元，6.psa提纯氢气单元，7.催化净化单元，8.psa脱碳单元，9.转化吸附塔，10、管道，11.程控阀门，12.冷却器及气液分离器
具体实施方式
[0051]
下面结合具体实施方式对本实用新型进行进一步说明，所用设备仪器为常规设备和仪器，其中水环增压机、压缩机、真空泵、蒸气变换单元等均为本技术领域中常规通用设
备，连接关系也为常规，从市场上可以购买；各个设备的运行按照相应设备的说明进行操作：
[0052]
实施例1
[0053]
一种从黄磷尾气中制取燃料电池用氢气的装置，依次设有pds脱硫单元、转化吸附单元、压缩机、蒸气变换单元、psa提纯氢气单元和催化净化单元，pds脱硫单元与转化吸附单元连接，转化吸附单元与压缩机连接，压缩机与蒸气变换单元连接，蒸气变换单元与psa提纯氢气单元连接，psa提纯氢气单元与转化吸附单元连接，转化吸附单元与冷却器或气液分离器连接，psa提纯氢气单元解吸气返回转化吸附单元作为转化吸附单元的再生气，转化吸附单元连接冷却器和气液分离器，再生废气经冷却和气液分离后送出；各个单元通过管道连接；各个单元通过管道连接；装置还设有psa脱碳单元，psa脱碳单元设在蒸气变换单元和psa提纯氢气单元之间；psa脱碳单元的解吸气返回转化吸附单元作为转化吸附单元的冷吹再生气。
[0054]
变压吸附提纯氢气单元设有多个并联连接的吸附塔和程控阀门、plc或者dcs自动控制系统；吸附塔内设有吸附剂和催化净化剂，催化净化剂为活性氧化铝或者活性炭上负载0.02～2％的金属钯或者和0.01～0.2的金属铂的催化剂。
[0055]
pds脱硫单元设有吸收塔和再生槽，吸收塔与再生槽连接，每个吸收塔之间为串联连接；所述吸收塔为液体吸收塔，填料中设有pds催化剂，吸收塔≥1；所述再生槽≥1,设有空气鼓泡器或者其他气体液体混合器。
[0056]
转化吸附单元设有转化吸附器、程控阀门和管道，转化吸附器≥2，转化吸附器之间由管道串联连接，程控阀门设在转化吸附器之间及管道上。转化吸附器内设有吸附剂，所述吸附剂为活性炭吸附剂，吸附剂表面含有金属氧化物，且具有丰富微孔和中孔结构，其b表面积为600～1500m2/g，钙、镁金属氧化物含量大于3g/100g。
[0057]
转化吸附单元中吸附塔在10℃～80℃下吸附，采用120℃～200℃的水蒸气逆向再生，并在热蒸汽再生后用氮气或者二氧化碳气体降低温度至80℃以下，准备下一次吸附净化。
[0058]
催化净化单元设有加热器和催化净化器，加热器和催化净化器串联连接，在催化净化器前设置加热器，催化净化器内装填由催化净化剂，催化净化剂为活性氧化铝或者活性炭上负载0.02～2％的金属钯或者和0.01～0.2的金属铂；所述催化净化单元的操作温度为30℃～150℃。
[0059]
实施例2
[0060]
所述装置包括依次设有pds脱硫单元、转化吸附单元、压缩机、蒸气变换单元、psa提纯氢气单元和催化净化单元，pds脱硫单元与转化吸附单元连接，转化吸附单元与压缩机连接，压缩机与蒸气变换单元连接，蒸气变换单元与psa提纯氢气单元连接，psa提纯氢气单元与催化净化单元连接，psa提纯氢气单元的解吸气返回转化吸附单元作为转化吸附单元的冷吹再生气，转化吸附单元连接冷却器和气液分离器，送出再生吸气；各个单元通过管道连接。
[0061]
pds脱硫单元由吸收塔和再生槽构成的，吸收塔与再生槽连接，每个吸收塔之间为串联连接，吸收塔为液体吸收塔，填料中设有pds催化剂，吸收塔≥1；再生槽＝1,还设有空气鼓泡器或者其他气体液体混合器。
[0062]
黄磷尾气组成含量如下表1：
[0063]
组成：(其中s、p、as、f为g/nm3)
[0064]
组份h2o2n2coch4co2σsσpσasσfh2oσ含量v％10.00.804.0080.01.002.50300.080.020.12饱和100
[0065]
黄磷尾气3000nm3/h的流量，0.05mpa的压力进入由二台串联连接的吸收塔和一台氧化再生塔组成的pds脱硫单元将黄磷尾气中的硫化氢脱除到～10ppm后进入由三台转化吸附器构成的转化吸附单元，在此脱除原料气中的ph3、as3h、cs2、cos等杂质组份，每台吸附器在不同时间依次经历吸附(a)、加热冲洗(h)、冷吹(c)等步序，加热再生气来自锅炉蒸汽经电加热器产生的过热蒸汽(～200℃、0.4mpa)，加热冲洗废气冷凝后的污水并入黄磷炉污水系统，废气直接送入火炬燃烧管线；冷吹再生气来自变压吸附单元的解吸气，约8小时再生一次。净化后的气体通过压缩单元加压至～0.8mpa，进入由二台串联连接的蒸气变换反应器构成的蒸气变换单元，在蒸气变换单元中，黄磷尾气中的一氧化碳与水反应生成氢气和二氧化碳，变换气经换热降温后进入由五台吸附器、一台w2400往复式真空泵(抽空气量大于2400l/s)和一系列程序控制阀门构成的psa提纯氢气单元，气体中的二氧化碳、一氧化碳、氮气等杂质气体被吸附塔中装填的吸附剂选择性吸附，从吸附塔塔顶获得纯氢气，变压吸附单元在5-2-2/v流程下运行，经逆放和抽空产生的解吸废气送入转化吸附单元用作转化吸附单元的再生冷吹气，从吸附器出口端得到的氢气以≥0.45mpa的压力进入催化净化单元，进一步脱除氢气中含有的微量硫化氢和氧气达到o2含量均小于3ppm。硫化氢小于0.004ppm，满足氢气燃料电池用氢气的要求，获得氢气的量为2200nm3/h。
[0066]
表2转化吸附单元运行时序
[0067][0068]
表3 psa提纯氢气单元运行时序表
[0069]
5-2-2/v
[0070][0071]
本实用新型中黄磷尾气依次通过pds单元脱除硫化氢及部分有机形态的硫化物，转化吸附单元脱除磷化氢、砷化氢及硫化氢和有机硫化物，变换单元(水蒸气转化)在催化
剂作用下将黄磷尾气中的一氧化碳与水蒸气作用生成氢气和二氧化碳，psa-h2变压吸附氢气净化单元,将变换气中的二氧化碳、氮气、甲烷和微量的一氧化碳及硫化物和磷化物脱除，催化净化单元利用在载体表面高度分散的金属钯和铂的催化剂将氢气中的氧和痕量的硫化氢脱除，使获得的氢气中达到氧含量低于5ppm、硫化物含量低于4ppb、二氧化碳含量低于2ppm、水含量低于5ppm、氮气含量低于100ppm氢气含量和杂质含量达到gb/t37244-2018b标准，满足燃料电池用氢气的要求。满足燃料电池用氢气的要求。本实用新型的方法可以直接从黄磷尾气中制取达到燃料电池标准的氢气产品。
[0072]
实施例3
[0073]
一种从黄磷尾气中制取燃料电池用氢气的装置，依次设有水环增压机、pds脱硫单元、转化吸附单元、压缩机、蒸气变换单元、psa脱碳单元、psa提纯氢气单元和催化净化单元，水环增压机与pds脱硫单元连接，pds脱硫单元与转化吸附单元连接，转化吸附单元与压缩机连接，压缩机与蒸气变换单元连接，蒸气变换单元与psa脱碳单元连接，psa脱碳单元与psa提纯氢气单元连接；psa提纯氢气单元与催化净化单元连接，各个单元通过管道连接。
[0074]
黄磷尾气依次通过pds单元脱除硫化氢及部分有机形态的硫化物，转化吸附单元脱除磷化氢、砷化氢及硫化氢和有机硫化物，变换单元在催化剂作用下将黄磷尾气中的一氧化碳与水蒸气作用生成氢气和二氧化碳，psa/h2变压吸附氢气净化单元获得氢气，氢气再经催化净化单元将氢气中的氧和痕量的硫化氢脱除。具体如下：
[0075]
黄磷尾气组成含量如下表4：
[0076]
表4组成：
[0077]
组份h2o2n2coch4co2h2sσsσpσasσ含量v％5.00.21.290.70.11.20.51.00.040.04100
[0078]
黄磷尾气5000nm3/h的流量，0.05mpa的压力进入由二台串联连接的吸收塔和一台氧化再生塔组成的pds脱硫单元将黄磷尾气中的硫化氢脱除到～10ppm后进入由三台转化吸附器构成的转化吸附单元，在此脱除原料气中的ph3、as3h、cs2、cos等杂质组份，每台吸附器在不同时间依次经历吸附(a)、加热冲洗(h)、冷吹(c)等步序，加热再生气来自锅炉蒸汽经电加热器产生的过热蒸汽(～400℃、0.4mpa)，加热冲洗废气冷凝后的污水并入黄磷炉污水系统，废气直接送入火炬燃烧管线；冷吹再生气来自变压吸附单元的解吸气，约6小时再生一次。净化后的气体通过压缩单元加压至～1.0mpa，进入由四台串联连接的蒸气变换反应器构成的蒸气变换单元，在蒸气变换单元中，黄磷尾气中的一氧化碳与水反应生成氢气和二氧化碳，变换气经换热降温后进入由八台吸附器、二台w2400往复式真空泵(抽空气量大于2400l/s)和一系列程序控制阀门构成的psa脱除二氧化碳单元，气体中的二氧化碳、硫化氢等杂质气体被吸附塔中装填的吸附剂选择性吸附，从吸附塔塔顶获得富氢气，变压吸附脱除二氧化碳单元采用抽空解吸流程在8-3-2/v流程下运行，同时有3台吸附器处于吸附步骤，其余5台吸附塔处于均压降、逆放、抽空、均压升、充压等步骤，其运行步骤见psa脱除二氧化碳单元运行时序表，经逆放和抽空产生的富二氧化碳解吸废气送入转化吸附单元用作转化吸附单元的再生冷吹气，从吸附器出口端得到的富氢气再进入由六台吸附器组成的变压吸附提纯氢气单元，富氢气中的一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氮气等杂质被吸附塔中装填的吸附剂选择性吸附，变压吸附提纯氢气单元采用顺放冲洗流程，在6-2-2/p流程下运行，同时有2台吸附器处于吸附步骤，其余吸附器处于均压降、顺放、逆放、冲洗、均压升、充
压等步骤，其运行步骤见psa提纯氢气单元运行时序表，从吸附器出口获得纯氢气以≥
[0079]
0.7mpa的压力进入催化净化单器，进一步脱除氢气中含有的微量硫化氢和氧气达到o2含量均小于1ppm。硫化氢小于4ppb，满足氢气燃料电池用氢气的要求，获得氢气的量为3500nm3/h。
[0080]
转化吸附单元运行时序表5：
[0081]
表5
[0082][0083]
表6 psa脱除二氧化碳单元运行时序表8-3-2/v
[0084][0085]
表7 psa提纯氢气单元运行时序表6-2-2/p
[0086][0087]
由于黄磷尾气中除含有大量的一氧化碳外还含有较高含量的硫化氢、磷化氢、砷化氢等杂质，低成本低消耗的脱除黄磷尾气中高含量的硫化氢、磷化氢、砷化氢等杂质和深度脱除氢气中微量的硫化氢使氢气达到质子膜燃料电池氢气所需要的硫化氢含量低于0.004ppm，满足氢燃料电池用氢气的要求。
[0088]
本实用新型中依次采用pds脱硫单元脱除黄磷尾气中硫化氢，转化吸附单元脱除黄磷尾气中硫化氢、砷化氢和有机硫化物、蒸气变换后采用psa提纯氢气单元提纯氢气的同时进一步脱除氢气中的硫化氢、一氧化碳等杂质并在变压吸附提纯的氢气后设置和催化净
化单元，将氢气中的硫化氢从0.1ppm～0.01ppm脱除到0.004ppm以下。黄磷尾气净化和蒸汽变换以及氢气的提纯净化，脱除硫化氢、磷化氢、砷化氢以及二氧化碳、一氧化碳等杂质的顺序和方法是获得满足氢燃料电池用氢气的关键。
[0089]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点，上述实施例和说明书所描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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