一种H<base:Sub>2</base:Sub>提纯系统及气体处理系统专利检索-冲洗阀卫生洁具专利检索查询-专利查询网

一种H2提纯系统及气体处理系统

阅读：397发布：2024-02-04

专利汇可以提供一种H2提纯系统及气体处理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种H2提纯系统及气体处理系统，涉及H2提纯技术领域。H2提纯系统包括原料气管路、产品气管路、逆放气管路、旋转阀和吸附塔。旋转阀包括非转动件和转动件，非转动件具有第一流道，转动件具有第二流道。转动转动件以使第二流道将原料气管路、产品气管路、逆放气管路和吸附塔选择性连通。气体处理系统包括上述H2提纯系统。二者均用一个旋转阀对多管路进行控制，降低成本，控制方便。，下面是一种H2提纯系统及气体处理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种H2提纯系统，其特征在于，包括原料气管路、产品气管路、逆放气管路、旋转阀和至少一个吸附塔；所述吸附塔具有与其吸附腔连通的第一接口和第二接口；所述旋转阀包括非转动件和可相对所述非转动件转动的转动件，所述非转动件具有贯穿其侧壁的第一流道，所述第一流道包括第一子流道、第二子流道、第三子流道、第四子流道和第五子流道，所述转动件具有第二流道，所述第一接口与所述第一子流道连通，所述第二接口与所述第二子流道连通，所述原料气管路与所述第三子流道连通，所述产品气管路与所述第四子流道连通，所述逆放气管路与所述第五子流道连通；
所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使在所述转动件的一个转动周期内：所述第二流道将所述第一子流道与所述第三子流道选择性地连通，并同时将所述第二子流道与所述第四子流道选择性地连通，且针对单个所述吸附塔而言，所述第一子流道与所述第三子流道的连通时长、所述第二子流道与所述第四子流道的连通时长均占所述转动周期的四分之一；所述第二流道将所述第一子流道与所述第五子流道选择性地连通，且针对单个所述吸附塔而言，所述第一子流道与所述第五子流道的连通时长占所述转动周期的十二分之一。
2.根据权利要求1所述的H2提纯系统，其特征在于，所述H2提纯系统还包括冲洗气入口管和第一冲洗气出口管，所述第一流道还包括第六子流道和第七子流道，所述冲洗气入口管与所述第六子流道连通，所述第一冲洗气出口管与所述第七子流道连通；
所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使在所述转动周期内：所述第二流道将所述第二子流道与所述第六子流道选择性地连通，并同时将所述第一子流道与所述第七子流道选择性地连通，且针对单个所述吸附塔而言，所述第二子流道与所述第六子流道的连通时长、所述第一子流道与所述第七子流道的连通时长均占所述转动周期的十二分之一。
3.根据权利要求1或2所述的H2提纯系统，其特征在于，所述H2提纯系统还包括终充气管路，所述第一流道还包括第八子流道，所述终充气管路与所述第八子流道连通；
所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使在所述转动周期内：所述第二流道将所述第二子流道与第八子流道选择性地连通，且针对单个所述吸附塔而言，所述第二子流道与第八子流道的连通时长占所述转动周期的二十四分之一。
4.根据权利要求2所述的H2提纯系统，其特征在于，所述H2提纯系统还包括第二冲洗气出口管，所述第一流道还包括第九子流道，所述第二冲洗气出口管与所述第九子流道连通；
所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使在所述转动周期内：所述第二流道将所述第一子流道与第九子流道选择性地连通，且针对单个所述吸附塔而言，所述第一子流道与第九子流道的连通时长占所述转动周期的六分之一。
5.根据权利要求1或2所述的H2提纯系统，其特征在于，所述H2提纯系统还包括顺放气管路，所述第一流道还包括第十子流道，所述顺放气管路与所述第十子流道连通；
所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使在所述转动周期内：所述第二流道将所述第二子流道与所述第十子流道选择性地连通，且针对单个所述吸附塔而言，所述第二子流道与所述第十子流道的连通时长占所述转动周期的二十四分之一。
6.根据权利要求1所述的H2提纯系统，其特征在于，所述第一接口、所述第二接口、所述原料气管路、所述产品气管路和所述逆放气管路均与所述非转动件连接。
7.根据权利要求1所述的H2提纯系统，其特征在于，所述第二流道包括多个环形流道和多个层间流道；所述环形流道由所述转动件的外壁朝远离所述非转动件的一侧凹陷，所述环形流道沿所述转动件的周向设置且所述环形流道呈大致的扇环状或圆环状，所述环形流道所对应的圆周的圆心位于所述转动件的转动轴心线，每个所述层间流道连通至少两个所述环形流道；
所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使在所述转动周期内：所述环形流道与所述层间流道将所述第一子流道与所述第三子流道选择性地连通，并同时将所述第二子流道与所述第四子流道选择性地连通；所述环形流道与所述层间流道将所述第一子流道与所述第五子流道选择性地连通。
8.根据权利要求7所述的H2提纯系统，其特征在于，所述转动件包括多个平行且同轴设置的单元层，多个所述单元层的轴心线均与所述转动件的转动轴心线重合设置，每个所述单元层设有至少一个所述环形流道。
9.根据权利要求7或8所述的H2提纯系统，其特征在于，对于任一个子流道及与所述子流道连通的一个所述环形流道而言，沿所述转动件的周向，所述环形流道的长度及所述子流道的孔径二者所对应的圆心角度数之和占周角度数的比例为第一比例，所述子流道与所述环形流道连通时相应吸附塔所处的吸附流程的流程时间占一个流程周期的比例为第二比例，所述第一比例与所述第二比例基本相等。
10.根据权利要求1所述的H2提纯系统，其特征在于，所述吸附塔为多个，所述第一子流道与所述第二子流道也为多个，每个所述第一子流道与至少一个所述第一接口连通，每个所述第二子流道与至少一个所述第二接口连通；所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使所述第二流道将各个所述第二子流道选择性连通。
11.根据权利要求10所述的H2提纯系统，其特征在于，所述吸附塔、所述第一子流道与所述第二子流道均为12个，所述第一接口与所述第一子流道一一对应连通，所述第二接口与所述第二子流道一一对应连通；
所述旋转阀的所述转动件用于相对所述非转动件转动，以使在所述转动周期内：所述环形流道与所述层间流道将至少两个所述吸附塔的所述第二接口选择性地连通，且一个吸附塔的第二接口与其他吸附塔的第二接口的连通时长占所述转动周期的三分之一。
12.一种气体处理系统，其特征在于，包括如权利要求1～11任意一项所述的H2提纯系统。

说明书全文

一种H2提纯系统及气体处理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及H2提纯技术领域，具体而言，涉及一种H2提纯系统及气体处理系统。

背景技术

[0002] 变压吸附提纯H2系统由于包含许多操作步骤，造成程控阀数量非常多，增加了整个装置的投资费用和设备安装成本，且阀架区占地面积大，不利于装置成撬。

[0003] 变压吸附提纯H2系统由于循环时间短，造成程控阀开关频率高，阀门各部件故障几率大幅增大。同时，在变压吸附压力平衡过程中，阀芯受高速气流冲刷，阀门密封面容易损坏，造成阀门内漏，影响装置运行，增加装置的日常维护费用和维修难度，并延长了生产时耗，增加了生产成本。

[0004] 从目前变压吸附提纯H2装置的运行情况来看，程控阀故障或密封面内漏是影响整个装置稳定运行的最大瓶颈。虽然可以通过改进阀门设计和优化密封面结构的形式延长程控阀使用时间，但无法从根本上避免程控阀故障和密封面内漏的问题。

[0005] 一般情况下，H2的吸附过程中吸附操作的时间短(不到一秒)，如此短的时间要求程控阀必须能够快速响应，这对程控阀的要求非常高，使程控阀的成本大大增加。

发明内容

[0006] 本发明的第一个目的在于提供一种H2提纯系统，其通过旋转阀代替传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，实现了一个旋转阀同时对多个管路进行切换控制的目的，相比于传统程控阀，显著减少了生产设备的耗材，降低了设备投入成本，同时使对阀门的控制更加方便，减小阀门的故障率，降低了维修成本。

[0007] 本发明的第二个目的在于提供一种气体处理系统，其利用旋转阀代替传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，实现了一个旋转阀同时对多个管路进行切换控制的目的，相比于传统程控阀，显著减少了生产设备的耗材，降低了设备投入成本，同时使对阀门的控制更加方便，减小阀门的故障率，降低了维修成本。

[0008] 本发明的实施例是这样实现的：

[0009] 一种H2提纯系统，其包括原料气管路、产品气管路、逆放气管路、旋转阀和至少一个吸附塔。吸附塔具有与其吸附腔连通的第一接口和第二接口。旋转阀包括非转动件和可相对非转动件转动的转动件，非转动件具有贯穿其侧壁的第一流道，第一流道包括第一子流道、第二子流道、第三子流道、第四子流道和第五子流道，转动件具有第二流道。第一接口与第一子流道连通，第二接口与第二子流道连通，原料气管路与第三子流道连通，产品气管路与第四子流道连通，逆放气管路与第五子流道连通。

[0010] 旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使在转动件的一个转动周期内：第二流道将第一子流道与第三子流道选择性地连通，并同时将第二子流道与第四子流道选择性地连通，且针对单个吸附塔而言，第一子流道与第三子流道的连通时长、第二子流道与第四子流道的连通时长均占转动周期的四分之一；第二流道将第一子流道与第五子流道选择性地连通，且针对单个吸附塔而言，第一子流道与第五子流道的连通时长占转动周期的十二分之一。

[0011] 进一步地，H2提纯系统还包括冲洗气入口管和第一冲洗气出口管，第一流道还包括第六子流道和第七子流道，冲洗气入口管与第六子流道连通，第一冲洗气出口管与第七子流道连通。旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使在转动周期内：第二流道将第二子流道与第六子流道选择性地连通，并同时将第一子流道与第七子流道选择性地连通，且针对单个吸附塔而言，第二子流道与第六子流道的连通时长、第一子流道与第七子流道的连通时长均占转动周期的十二分之一。

[0012] 进一步地，H2提纯系统还包括终充气管路，第一流道还包括第八子流道，终充气管路与第八子流道连通。旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使在转动周期内：第二流道将第二子流道与第八子流道选择性地连通，且针对单个吸附塔而言，第二子流道与第八子流道的连通时长占转动周期的二十四分之一。

[0013] 进一步地，H2提纯系统还包括第二冲洗气出口管，第一流道还包括第九子流道，第二冲洗气出口管与第九子流道连通。旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使在转动周期内：第二流道将第一子流道与第九子流道选择性地连通，且针对单个吸附塔而言，第一子流道与第九子流道的连通时长占转动周期的六分之一。

[0014] 进一步地，H2提纯系统还包括顺放气管路，第一流道还包括第十子流道，顺放气管路与第十子流道连通。旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使在转动周期内：第二流道将第二子流道与第十子流道选择性地连通，且针对单个吸附塔而言，第二子流道与第十子流道的连通时长占转动周期的二十四分之一。

[0015] 进一步地，第一接口、第二接口、原料气管路、产品气管路和逆放气管路均与非转动件连接。

[0016] 进一步地，第二流道包括多个环形流道和多个层间流道；环形流道由转动件的外壁朝远离非转动件的一侧凹陷，环形流道沿转动件的周向设置且环形流道呈大致的扇环状或圆环状，环形流道所对应的圆周的圆心位于转动件的转动轴心线，每个层间流道连通至少两个环形流道。旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使在转动周期内：环形流道与层间流道将第一子流道与第三子流道选择性地连通，并同时将第二子流道与第四子流道选择性地连通；环形流道与层间流道将第一子流道与第五子流道选择性地连通。

[0017] 进一步地，转动件包括多个平行且同轴设置的单元层，多个单元层的轴心线均与转动件的转动轴心线重合设置，每个单元层设有至少一个环形流道。

[0018] 进一步地，对于任一个子流道及与子流道连通的一个环形流道而言，沿转动件的周向，环形流道的长度及子流道的孔径二者所对应的圆心角度数之和占周角度数的比例为第一比例，子流道与环形流道连通时相应吸附塔所处的吸附流程的流程时间占一个流程周期的比例为第二比例，第一比例与第二比例基本相等。

[0019] 进一步地，吸附塔为多个，第一子流道与第二子流道也为多个，每个第一子流道与至少一个第一接口连通，每个第二子流道与至少一个第二接口连通；旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使第二流道将各个第二子流道选择性连通。

[0020] 进一步地，吸附塔、第一子流道与第二子流道均为12个，第一接口与第一子流道一一对应连通，第二接口与第二子流道一一对应连通。旋转阀的转动件用于相对非转动件转动，以使在转动周期内：环形流道与层间流道将至少两个吸附塔的第二接口选择性地连通，且一个吸附塔的第二接口与其他吸附塔的第二接口的连通时长占转动周期的三分之一。

[0021] 一种气体处理系统，其包括上述的H2提纯系统。

[0022] 本发明实施例的有益效果是：

[0023] 本发明实施例提供的H2提纯系统通过旋转阀代替传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，实现了一个旋转阀对多个管路进行切换控制的目的。通过转动旋转阀的转动件，可以使第二流道将第一流道的各个子流道选择性连通，进而使吸附塔与各个管路选择性连通，从而来完成变压吸附中的各个流程。相比于传统程控阀，显著减少了生产设备的耗材，降低了设备投入成本和安装成本，简化了设备安装，缩短了设备安装与拆卸的时间消耗。同时，通过转动旋转阀的转动件即可实现对整个系统的管路的连接方式进行控制和调整，大大简化了阀门在切换时的操作负担，使对阀门的控制更加方便，减小阀门的故障率，降低了维修成本。

[0024] 本发明实施例提供的H2提纯系统通过转动旋转阀即可改变整个管路的连接关系，通过调整用于驱动旋转阀的驱动电机的转速或调整计时器设置，可以有效降低变压吸附循环时间，使吸附操作步骤运行时间低于2秒成为可能，而常规变压吸附程控阀由于程控阀开关时间的限制，无法做到操作步骤运行时间低于2秒。通过减少变压吸附循环时间，可以使吸附剂快速进行吸附工作，进而减小吸附剂的装填尺寸，并且以此来减少设备成本投资。此外，由于变压吸附循环时间缩短，减小了吸附塔的尺寸，便于整个装置成撬，减少装置的制造和安装成本。同时，旋转阀完全可以满足H2提纯系统对快速切换的要求。

[0025] 本发明实施例提供的气体处理系统，其利用旋转阀够代替传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，同时对多个管路进行切换控制，相比于传统程控阀，显著减少了生产设备的耗材，降低了设备投入成本，同时控制更加方便，减小了故障率，降低了维修成本。附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0027] 图1为本发明实施例提供的H2提纯系统的示意图；

[0028] 图2为图1中的H2提纯系统的旋转阀的截面示意图；

[0029] 图3为图1中的H2提纯系统的旋转阀的非转动件的侧壁及第一流道沿旋转阀的轴向进行切割并展开后的平面示意图；

[0030] 图4为图1中的H2提纯系统的旋转阀的转动件的第二流道沿旋转阀的轴向进行切割并展开后的平面示意图；

[0031] 图5为图1中的H2提纯系统的环形流道与子流道所对应的圆弧的示意图；

[0032] 图6为图1中的H2提纯系统的密封件的示意图。

[0033] 图标：1000-H2提纯系统；100-旋转阀；110-转动件；120-非转动件；130-第一流道；131-第一子流道；131a-子流道；131b-子流道；131c-子流道；131d-子流道；131e-子流道；
131f-子流道；131g-子流道；131h-子流道；131i-子流道；131j-子流道；131k-子流道；131l-子流道；132-第二子流道；132a-子流道；132b-子流道；132c-子流道；132d-子流道；132e-子流道；132f-子流道；132g-子流道；132h-子流道；132i-子流道；132j-子流道；132k-子流道；
132l-子流道；133-第三子流道；134-第四子流道；135-第五子流道；136-第六子流道；137-第七子流道；138-第八子流道；139-第九子流道；1310-第十子流道；140-第二流道；01-环形流道；02-环形流道；03-环形流道；04-环形流道；041-环形流道；042-环形流道；043-环形流道；044-环形流道；05-环形流道；06-环形流道；07-环形流道；08-环形流道；081-环形流道；
082-环形流道；083-环形流道；084-环形流道；085-环形流道；086-环形流道；087-环形流道；088-环形流道；089-环形流道；0810-环形流道；0811-环形流道；0812-环形流道；0813-环形流道；09-环形流道；010-环形流道；001-层间流道；002-层间流道；003-层间流道；004-层间流道；005-层间流道；006-层间流道；007-层间流道；008-层间流道；009-层间流道；
0010-层间流道；0011-层间流道；0012-层间流道；0013-层间流道；210-吸附塔；210a-第一接口；210b-第二接口；211-吸附塔；211a-第一接口；211b-第二接口；212-吸附塔；212a-第一接口；212b-第二接口；213-吸附塔；213a-第一接口；213b-第二接口；214-吸附塔；214a-第一接口；214b-第二接口；215-吸附塔；215a-第一接口；215b-第二接口；216-吸附塔；
216a-第一接口；216b-第二接口；217-吸附塔；217a-第一接口；217b-第二接口；218-吸附塔；218a-第一接口；218b-第二接口；219-吸附塔；219a-第一接口；219b-第二接口；2110-吸附塔；2110a-第一接口；2110b-第二接口；2111-吸附塔；2111a-第一接口；2111b-第二接口；
220-原料气管路；230-产品气管路；240-逆放气管路；250-终充气管路；260-冲洗气入口管；
270a-第一冲洗气出口管；270b-第二冲洗气出口管；280-顺放气管路；290-连接管；300-密封件。

具体实施方式

[0034] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0035] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0036] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0037] 术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0038] “大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。

[0039] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0040] 实施例

[0041] 请参照图1，本实施例提供一种H2提纯系统1000，H2提纯系统1000包括旋转阀100、吸附塔单元(图中未标出)、原料气管路220、产品气管路230、逆放气管路240、终充气管路250、冲洗气入口管260、第一冲洗气出口管270a、第二冲洗气出口管270b和顺放气管路280。

[0042] 原料气管路220、产品气管路230、逆放气管路240、终充气管路250、冲洗气入口管260、第一冲洗气出口管270a、第二冲洗气出口管270b、顺放气管路280以及吸附塔单元均与旋转阀100连接。需要说明的是，图1仅仅示出了上述的各个管道以及吸附塔单元的各个接口与旋转阀100之间的连接关系，图1为连接关系的示意图，并未对连接的位置进行限定。

[0043] 旋转阀100在转动过程中可以将原料气管路220、产品气管路230、逆放气管路240、终充气管路250、冲洗气入口管260、第一冲洗气出口管270a、第二冲洗气出口管270b和顺放气管路280同吸附塔单元选择性连通，并可以将吸附塔单元内的各个吸附塔之间相互选择性连通，以使吸附塔单元可以顺利完成整个吸附流程。

[0044] H2提纯系统1000通过旋转阀100代替传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，实现了旋转阀100同时对多个管路进行切换控制的目的。相比于传统程控阀，显著减少了生产设备的耗材，降低了设备投入成本，同时使对阀门以及管路切换的控制更加方便，减小阀门的故障率，降低了维修成本。

[0045] 请参阅图2、图3和图4，旋转阀100包括转动件110和非转动件120，转动件110可转动地容置于非转动件120。在本实施例中，转动件110呈大致的圆柱状，非转动件120呈大致的圆筒状，非转动件120套设于转动件110，且非转动件120与转动件110同轴设置，非转动件120的内侧壁与转动件110的外侧壁相抵。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，转动件
110也可以呈大致的圆筒状。

[0046] 进一步地，非转动件120具有第一流道130，第一流道130包括第一子流道131、第二子流道132、第三子流道133、第四子流道134、第五子流道135、第六子流道136、第七子流道137、第八子流道138、第九子流道139和第十子流道1310。第一流道130均贯穿非转动件120的侧壁。转动件110具有第二流道140。第一流道130用于同吸附塔单元以及各个管路连通，通过对第一流道130与第二流道140的连通关系的控制，间接实现对吸附塔单元的吸附状态的控制。

[0047] 进一步地，吸附塔单元包括吸附塔210、吸附塔211、吸附塔212、吸附塔213、吸附塔214、吸附塔215、吸附塔216、吸附塔217、吸附塔218、吸附塔219、吸附塔2110和吸附塔2111。
其中，吸附塔210具有与其吸附腔连通的第一接口210a和第二接口210b；吸附塔211具有与其吸附腔连通的第一接口211a和第二接口211b；吸附塔212具有与其吸附腔连通的第一接口212a和第二接口212b；吸附塔213具有与其吸附腔连通的第一接口213a和第二接口213b；
吸附塔214具有与其吸附腔连通的第一接口214a和第二接口214b；吸附塔215具有与其吸附腔连通的第一接口215a和第二接口215b；吸附塔216具有与其吸附腔连通的第一接口216a和第二接口216b；吸附塔217具有与其吸附腔连通的第一接口217a和第二接口217b；吸附塔
218具有与其吸附腔连通的第一接口218a和第二接口218b；吸附塔219具有与其吸附腔连通的第一接口219a和第二接口219b；吸附塔2110具有与其吸附腔连通的第一接口2110a和第二接口2110b；吸附塔2111具有与其吸附腔连通的第一接口2111a和第二接口2111b。原料气管路220、产品气管路230、逆放气管路240、终充气管路250、冲洗气入口管260、第一冲洗气出口管270a、第二冲洗气出口管270b、顺放气管路280以及全部第一接口和全部第二接口均连接于非转动件120的外侧壁。

[0048] 需要说明的是，各个吸附塔内均装填有用于吸附原料气中的杂质气体的吸附剂，利用吸附剂对杂质气体的选择性吸附而使氢气被提纯。

[0049] 在本实施例中，具体地，第一子流道131和第二子流道132均为12个，12个第一子流道131和12个第二子流道132均沿非转动件120的周向均匀间隔设置。

[0050] 12个第一子流道131与吸附塔单元的12个第一接口一一对应连接并连通；12个第二子流道132与吸附塔单元的12个第二接口一一对应连接并连通；原料气管路220与第三子流道133连接并连通；产品气管路230与第四子流道134连接并连通；逆放气管路240与第五子流道135连接并连通；终充气管路250与第八子流道138连接并连通；冲洗气入口管260与第六子流道136连接并连通；第一冲洗气出口管270a与第七子流道137连接并连通；第二冲洗气出口管270b与第九子流道139连接并连通；顺放气管路280与第十子流道1310连接并连通。

[0051] 通过转动转动件110，可以使转动件110相对非转动件120发生转动，从而使第二流道140相对第一流道130发生转动，从而改变第二流道140与第一流道130之间的连通关系，进而改变整个H2提纯系统1000的管路连通关系，达到在不同的吸附阶段之间进行切换的目的。

[0052] 请参阅图3和图4。图3为非转动件120的侧壁及第一流道130沿旋转阀100的轴向进行切割并展开后的平面示意图，朝向我们的这一面为非转动件120的内侧壁。图4为转动件110的第二流道140沿旋转阀100的轴向进行切割并展开后的平面示意图，朝向我们的这一面为转动件110的内侧。

[0053] 需要说明的是，在图3和图4中，对非转动件120和转动件110的平面展开图均进行了分区。沿旋转阀100的周向，将非转动件120和转动件110的平面展开图均平均分成了24个连续的小区域，分别编号为1～24，其中，在展开之前，1与24两个区域是相连的，为了方便表示，图中是沿1与24的边界将非转动件120和转动件110展开的。沿旋转阀100的轴向，转动件110具有多个平行且同轴设置的单元层，多个单元层的轴心线均与转动件110的转动轴心线重合设置，这些单元层分别代表10个层状区域，分别编号为A～J。这些单元层所对应的区域A～J均相互间隔设置。

[0054] 在本发明的实施例中，第一流道130与第二流道140的宽度是指沿旋转阀100的轴向的宽度，第一流道130与第二流道140的长度是指沿旋转阀100的周向的长度。上述的编号为1～24的各个小区域沿旋转阀100的周向的长度均表示为1格，编号为A～J的10个小区域沿旋转阀100的轴向的宽度相等。

[0055] 具体地，第二流道140包括环形流道单元(图中未标出)和层间流道单元(图中未标出)。环形流道单元包括多个环形流道，多个环形流道均由转动件110的外侧壁朝远离非转动件120的一侧凹陷，多个环形流道均沿转动件110的周向设置，且多个环形流道呈大致的扇环状或圆环状，多个环形流道所对应的圆周的圆心位于转动件110的转动轴心线，转动转动件110以使多个环形流道与第一流道130选择性连通。环形流道设于单元层所对应的区域A～J。层间流道单元包括多个层间流道，层间流道用于将两个环形流道连通。

[0056] 环形流道用于与第一流道130进行选择性连通，通过转动转动件110即可使环形流道转动，从而改变环形流道与第一流道130的连通关系。而层间流道是用于连通两个环形流道的，利用层间流道的间接连通作用，可以使第一流道130的两个子流道间接连通，从而使各个吸附塔以及各个管路之间相互连通，并且可以通过转动转动件110来改变各个吸附塔以及各个管路之间的连通关系，从而达到控制H2提纯系统1000的吸附状态的目的。

[0057] 需要说明的是，由于非转动件120的内侧壁与转动件110的外侧壁相抵，所以非转动件120对环形流道具有密封作用，使进入环形流道的气体不会从非转动件120与转动件110之间逸出，保证了环形流道内的气体可以顺利、准确的进入预设的路径。而在本发明的其他实施例中，层间流道还可以是用于将三个或者更多个的环形流道连通，并且两个环形流道之间也不一定只是由一个层间流道来连通，两个环形流道之间也可以是由两个或更多个的层间流道来连通。

[0058] 进一步地，在本实施例中，环形流道单元包括环形流道01、环形流道02、环形流道03、环形流道04、环形流道05、环形流道06、环形流道07、环形流道08、环形流道09和环形流道010。

[0059] 更具体地，环形流道01对应J1～J24的整个环状区域，环形流道01为圆环状。环形流道02对应I1～I24的整个环状区域，环形流道02也为圆环状。环形流道03对应H1～H24的整个环状区域，环形流道03也为圆环状。

[0060] 环形流道04包括环形流道041、环形流道042、环形流道043和环形流道044。环形流道041为对应G20～G1区域的连续扇环状，其中，环形流道041在G20区域的长度为整个G20区域长度的一半，即环形流道041的长度为5.5格。类似的，若未给出特定说明，就表示占据了整个对应区域。环形流道042为对应G7～G10区域的连续扇环状，其中，环形流道042在G7区域的长度为整个G7区域长度的一半，即环形流道042的长度为3.5格。环形流道043为对应G11～G12区域的连续扇环状，其中，环形流道043在G11区域的长度为整个G11区域长度的一半，即环形流道043的长度为1.5格。环形流道044为对应G13～G14区域的连续扇环状，其中，环形流道044在G13区域的长度为整个G13区域长度的一半，即环形流道044的长度为1.5格。

[0061] 环形流道05对应F1～F24的整个环状区域，环形流道05也为圆环状。环形流道06对应E1～E24的整个环状区域，环形流道06也为圆环状。环形流道07对应D1～D24的整个环状区域，环形流道07也为圆环状。

[0062] 环形流道08包括环形流道081、环形流道082、环形流道083、环形流道084、环形流道085、环形流道086、环形流道087、环形流道088、环形流道089、环形流道0810、环形流道0811、环形流道0812和环形流道0813。

[0063] 环形流道081为对应C20～C1区域的连续扇环状，其中，环形流道081在C20区域的长度为整个C20区域长度的一半，即环形流道081的长度为5.5格。

[0064] 环形流道082为对应C2区域的连续扇环状，其中，环形流道082在C2区域的长度为整个C2区域长度的一半，即环形流道082的长度为0.5格，且环形流道082与环形流道081之间的距离为0.5格。

[0065] 环形流道083为对应C3区域的连续扇环状，其中，环形流道083在C3区域的长度为整个C3区域长度的一半，即环形流道083的长度为0.5格，且环形流道082与环形流道083之间的距离为0.5格。

[0066] 环形流道084为对应C4区域的连续扇环状，其中，环形流道084在C4区域的长度为整个C4区域长度的一半，即环形流道084的长度为0.5格，且环形流道084与环形流道083之间的距离为0.5格。

[0067] 环形流道085为对应C5区域的连续扇环状，其中，环形流道085在C5区域的长度为整个C5区域长度的一半，即环形流道085的长度为0.5格，且环形流道085与环形流道084之间的距离为0.5格。

[0068] 环形流道086为对应C6区域的连续扇环状，其中，环形流道086在C6区域的长度为整个C6区域长度的一半，即环形流道086的长度为0.5格，且环形流道086与环形流道085之间的距离为0.5格。

[0069] 环形流道087为对应C7～C10区域的连续扇环状，其中，环形流道087在C7区域的长度为整个C7区域长度的一半，即环形流道087的长度为3.5格，且环形流道087与环形流道086之间的距离为0.5格。

[0070] 环形流道088为对应C11～C12区域的连续扇环状，其中，环形流道088在C11区域的长度为整个C11区域长度的一半，即环形流道088的长度为1.5格，且环形流道088与环形流道087之间的距离为0.5格。

[0071] 环形流道089为对应C15区域的连续扇环状，其中，环形流道089在C15区域的长度为整个C15区域长度的一半，即环形流道089的长度为0.5格，且环形流道089与环形流道088之间的距离为2.5格。

[0072] 环形流道0810为对应C16区域的连续扇环状，其中，环形流道0810在C16区域的长度为整个C16区域长度的一半，即环形流道0810的长度为0.5格，且环形流道089与环形流道0810之间的距离为0.5格。

[0073] 环形流道0811为对应C17区域的连续扇环状，其中，环形流道0811在C17区域的长度为整个C17区域长度的一半，即环形流道0811的长度为0.5格，且环形流道0811与环形流道0810之间的距离为0.5格。

[0074] 环形流道0812为对应C18区域的连续扇环状，其中，环形流道0812在C18区域的长度为整个C18区域长度的一半，即环形流道0812的长度为0.5格，且环形流道0812与环形流道0811之间的距离为0.5格。

[0075] 环形流道0813为对应C19区域的连续扇环状，其中，环形流道0813在C19区域的长度为整个C19区域长度的一半，即环形流道0813的长度为0.5格，且环形流道0812与环形流道0813之间的距离为0.5格。

[0076] 环形流道09对应B1～B24的整个环状区域，环形流道09为圆环状。环形流道010对应A1～A24的整个环状区域，环形流道010为圆环状。

[0077] 层间流道单元包括层间流道001、层间流道002、层间流道003、层间流道004、层间流道005、层间流道006、层间流道007、层间流道008、层间流道009、层间流道0010、层间流道0011、层间流道0012和层间流道0013。

[0078] 其中，层间流道001将环形流道01和环形流道041连通；层间流道002将环形流道02和环形流道044连通；层间流道003将环形流道03和环形流道043连通；层间流道004将环形流道05和环形流道042连通；层间流道005将环形流道06和环形流道088连通；层间流道006将环形流道06和环形流道087连通；层间流道007将环形流道07和环形流道089连通；层间流道008将环形流道084和环形流道0812连通；层间流道009将环形流道085和环形流道0811连通；层间流道0010将环形流道086和环形流道0810连通；层间流道0011将环形流道03和环形流道0813连通；层间流道0012将环形流道082和环形流道09连通；层间流道0013将环形流道081和环形流道010连通。

[0079] 需要说明的是，在本实施例中，各个层间流道均为设于转动件110的连通管道，每个层间流道用于连通特定的两个环形流道，且不会对其他环形流道或其他层间流道造成干扰。较优选地，各个层间流道均呈大致的弧形，这样可以减小气流所受的阻力，提高气体流动过程中的稳定性。在本发明的其他实施例中，各个层间流道的形状并没有特别的限制和规定，可以将特定的两个环形流道连通即可。在本发明的另一些实施例中，各个层间流道还可以是由转动件110的侧壁朝远离非转动件120的一侧凹陷形成的连通槽，但不限于此。

[0080] 进一步地，在本实施例中，第一流道130为沿非转动件120的径向贯穿非转动件120的通孔。在本实施例中，每个第一子流道131之间的间隔为1.5格，每个第二子流道132之间的间隔也为1.5格，且每个第一子流道131以及每个第二子流道132的长度均为0.5格。12个第一子流道131分别为子流道131a、子流道131b、子流道131c、子流道131d、子流道131e、子流道131f、子流道131g、子流道131h、子流道131i、子流道131j、子流道131k和子流道131l。12个第二子流道132分别为子流道132a、子流道132b、子流道132c、子流道132d、子流道
132e、子流道132f、子流道132g、子流道132h、子流道132i、子流道132j、子流道132k和子流道132l。而第三子流道133、第四子流道134、第五子流道135、第六子流道136、第七子流道
137、第八子流道138、第九子流道139和第十子流道1310的个数均为一个且长度均为0.5格。
沿旋转阀100的轴向，子流道131a、子流道132a、第三子流道133、第四子流道134、第五子流道135、第六子流道136、第七子流道137、第八子流道138、第九子流道139和第十子流道1310呈大致线性排布。

[0081] 需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第一流道130还可以是其他形状，对第一流道130的形状并没有限制，只要第一流道130可以将特定环形流道和外部管路连通即可。

[0082] 具体地，在本实施例中，子流道131a位于G2区域且位于G2区域的靠近G1区域的一端，第一子流道131用于与环形流道04连通。子流道132a位于C2区域且位于C2区域的靠近C1区域的一端，第二子流道132用于与环形流道08连通。第三子流道133位于J2区域且位于J2区域的靠近J1区域的一端，第三子流道133用于与环形流道01连通。第四子流道134位于A2区域且位于A2区域的靠近A1区域的一端，第四子流道134用于与环形流道010连通。第五子流道135位于I2区域且位于I2区域的靠近I1区域的一端，第五子流道135用于与环形流道02连通。第六子流道136位于E2区域且位于E2区域的靠近E1区域的一端，第六子流道136用于与环形流道06连通。第七子流道137位于H2区域且位于H2区域的靠近H1区域的一端，第七子流道137用于与环形流道03连通。第八子流道138位于B2区域且位于B2区域的靠近B1区域的一端，第八子流道138用于与环形流道09连通。第九子流道139位于F2区域且位于F2区域的靠近F1区域的一端，第九子流道139用于与环形流道05连通。第十子流道1310位于D2区域且位于D2区域的靠近D1区域的一端，第十子流道1310用于与环形流道07连通。

[0083] 需要说明的是，12个第一接口和12个第二接口与非转动件120之间为间接连接。连接管290将12个第一接口和12个第二接口连接至非转动件120。即：连接管290将第一接口210a、第一接口211a、第一接口212a、第一接口213a、第一接口214a、第一接口215a、第一接口216a、第一接口217a、第一接口218a、第一接口219a、第一接口2110a和第一接口2111a同子流道131a、子流道131b、子流道131c、子流道131d、子流道131e、子流道131f、子流道131g、子流道131h、子流道131i、子流道131j、子流道131k和子流道131l一一对应连接，即第一接口210a与子流道131a由连接管290连通，第一接口211a与子流道131b由连接管290连通，以此类推，此处不再赘述。连接管290将第二接口210b、第二接口211b、第二接口212b、第二接口213b、第二接口214b、第二接口215b、第二接口216b、第二接口217b、第二接口218b、第二接口219b、第二接口2110b和第二接口2111b同子流道132a、子流道132b、子流道132c、子流道132d、子流道132e、子流道132f、子流道132g、子流道132h、子流道132i、子流道132j、子流道132k和子流道132l一一对应连接。即第二接口210b与子流道132a由连接管290连通，第二接口211b与子流道132b由连接管290连通，以此类推，此处不再赘述。

[0084] 下面结合H2提纯系统1000的具体吸附流程对旋转阀100以及H2提纯系统1000进行详细说明。

[0085] H2提纯系统1000的运转时序表如表1所示，其中：A表示吸附；E1D表示一均降；E2D表示二均降；E3D表示三均降；E4D表示四均降；PP表示顺放；D表示逆放；P1表示第一次冲洗；P2表示第二次冲洗；E4R表示四均升；E3R表示三均升；E2R表示二均升；E1R表示一均升；FR表示最终升压。每个时序均表示同样长度的时间段。

[0086] 表1H2提纯系统1000运转时序表

[0087]

[0088] 请参阅图3和图4，以吸附塔210为例，如表1所示，当H2提纯系统1000即将进入时序1时，此时，图4中转动件110的小区域1与图3中的非转动件120的小区域1重合，转动件110的小区域24与非转动件120的小区域24也相互重合。此时环形流道041即将与子流道131a连通，且环形流道081即将与子流道132a连通，吸附塔210即将进入吸附阶段。需要说明的是。
在H2提纯系统1000的整个时序中，转动件110的转动方向为沿旋转阀100的周向的方向K，而非转动件120保持不动，即转动件110相对非转动件120转动。

[0089] 当H2提纯系统1000进入时序1，环形流道041即与子流道131a连通，且环形流道081与子流道132a连通，吸附塔210进入吸附阶段。

[0090] 原料气由原料气管路220经第三子流道133进入环形流道01，再由层间流道001进入环形流道041并经子流道131a和第一接口210a进入吸附塔210，进行吸附后，产品气H2由第二接口210b依次经子流道132a、环形流道081、层间流道0013、环形流道010、第四子流道134后进入产品气管路230排出。在吸附阶段，原料气中的杂质气体基本上都被吸附剂吸附，产品气中只有很少量的杂质气体，甚至不存在杂质气体。

[0091] 由于环形流道081与子流道132a的长度和为6格，且环形流道041与子流道131a的长度和也为6格，故吸附塔210的整个吸附阶段会持续6格长度所对应的时间，即吸附塔210的吸附阶段占整个周期的比例为6格/24格，等于四分之一，这与时序表中吸附塔210的吸附阶段占整个时序周期的比例6/24一致。吸附塔210的整个吸附阶段持续整个时序1至时序6。

[0092] 需要说明的是，环形流道041与子流道131a的长度和占整个24格的比例为第一比例，环形流道081与子流道132a的长度和占整个24格的比例也为第一比例，吸附阶段占整个时序周期的比例为第二比例。理论上，第一比例与第二比例应该相等。需要注意的是，如图5所示，环形流道041的长度是指环形流道041沿旋转阀100的周向所对应的弧长L3，子流道131a的长度是指子流道131a的孔径L1沿旋转阀100的周向所对应的弧长L2，特别说明，子流道131a的长度并不是指子流道131a的孔径L1，而是指子流道131a的孔径L1沿旋转阀100的周向所对应的弧长L2。L2与L3的长度和占转动件110的周长的比例即等于相应阶段占整个时序周期的比例。上述的比例还可以用L2与L3所对应的圆心角的度数之和占圆周角的比例来表示，即L2与L3所对应的圆心角的度数之和占圆周角的比例等于相应阶段占整个时序周期的比例。在本实施例中，为了简便，采用长度比来表示。但在实际生产过程中，上述的两个比例很难达到完全一致，一般都会存在一定的误差，只要不影响H2提纯系统1000的正常功能，一定的误差是可以接受的。因此，第一比例与第二比例基本相等也是可以的。全部的环形流道和子流道均符合该要求。

[0093] 请继续参阅图3和图4，当吸附塔210的吸附阶段刚刚结束并即将进入一均降时，即吸附塔210即将进入时序7时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域7重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道081断开，且即将与环形流道0813连通；子流道131a刚刚与环形流道041断开。当吸附塔210进入时序7，环形流道0813即与子流道132a连通，而此时环形流道083与子流道132e连通，且层间流道0011将环形流道083与环形流道0813连通，吸附塔210与吸附塔214连通，吸附塔210处于一均降阶段，吸附塔214处于一均升阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0094] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道0813的长度和为1格，且子流道132e与环形流道083的长度和也为1格，故吸附塔210的一均降阶段和吸附塔214的一均升阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的一均降阶段和吸附塔214的一均升阶段持续整个时序7。

[0095] 当吸附塔210的一均降阶段刚刚结束并即将进入二均降时，即吸附塔210即将进入时序8时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域8重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道0813断开，且即将与环形流道0812连通。当吸附塔210进入时序8，环形流道0812即与子流道132a连通，而此时环形流道084与子流道132f连通，且层间流道008将环形流道0812与环形流道084连通，吸附塔210与吸附塔215连通，吸附塔210处于二均降阶段，吸附塔215处于二均升阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0096] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道0812的长度和为1格，且子流道132f与环形流道084的长度和也为1格，故吸附塔210的二均降阶段和吸附塔215的二均升阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的二均降阶段和吸附塔215的二均升阶段持续整个时序8。

[0097] 当吸附塔210的二均降阶段刚刚结束并即将进入三均降时，即吸附塔210即将进入时序9时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域9重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道0812断开，且即将与环形流道0811连通。当吸附塔210进入时序9，环形流道0811即与子流道132a连通，而此时环形流道085与子流道132g连通，且层间流道009将环形流道0811与环形流道085连通，吸附塔210与吸附塔216连通，吸附塔210处于三均降阶段，吸附塔216处于三均升阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0098] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道0811的长度和为1格，且子流道132g与环形流道085的长度和也为1格，故吸附塔210的三均降阶段和吸附塔216的三均升阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的三均降阶段和吸附塔216的三均升阶段持续整个时序9。

[0099] 当吸附塔210的三均降阶段刚刚结束并即将进入四均降时，即吸附塔210即将进入时序10时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域10重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道0811断开，且即将与环形流道0810连通。当吸附塔210进入时序10，环形流道0810即与子流道132a连通，而此时环形流道086与子流道132h连通，且层间流道0010将环形流道0810与环形流道086连通，吸附塔210与吸附塔217连通，吸附塔210处于四均降阶段，吸附塔
217处于四均升阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0100] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道0810的长度和为1格，且子流道132h与环形流道086的长度和也为1格，故吸附塔210的四均降阶段和吸附塔217的四均升阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的四均降阶段和吸附塔217的四均升阶段持续整个时序10。

[0101] 当吸附塔210的四均降阶段刚刚结束并即将进入顺放时，即吸附塔210即将进入时序11时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域11重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道0810断开，且即将与环形流道089连通。当吸附塔210进入时序11，环形流道089即与子流道132a连通，吸附塔210处于顺放阶段。而子流道131a处于断开状态。顺放气由第二接口210b依次经子流道132a、环形流道089、层间流道007、环形流道07、第十子流道1310后由顺放气管路280排出。

[0102] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道089的长度和为1格，故吸附塔210的顺放阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的顺放阶段持续整个时序11。

[0103] 当吸附塔210的顺放阶段刚刚结束并即将进入逆放阶段时，即吸附塔210即将进入时序12时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域12重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道089断开；而子流道131a即将与环形流道044连通。当吸附塔210进入时序12，子流道131a与环形流道044连通，子流道132a处于断开状态，吸附塔210处于逆放阶段。逆放气由第一接口210a依次经子流道131a、环形流道044、层间流道002、环形流道02、第五子流道135后由逆放气管路240排出。

[0104] 在该阶段中，由于子流道131a与环形流道044的长度和为2格，故吸附塔210的逆放阶段的持续时间为整个时序周期的二十四分之二。吸附塔210的逆放阶段持续整个时序12和时序13。

[0105] 当吸附塔210的逆放阶段刚刚结束并即将进入第一次冲洗阶段时，即吸附塔210即将进入时序14时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域14重合。此时，子流道131a刚刚与环形流道044断开，且即将与环形流道043连通；子流道132a也即将与环形流道088连通。当吸附塔210进入时序14，子流道131a与环形流道043连通，子流道132a即与环形流道088连通，吸附塔210处于第一次冲洗阶段。冲洗气由冲洗气入口管260依次经第六子流道
136、环形流道06、层间流道005、环形流道088、子流道132a和第二接口210b后进入吸附塔
210对吸附塔210的吸附剂进行冲洗，冲洗后的冲洗气由第一接口210a依次经子流道131a、环形流道043、层间流道003、环形流道03、第七子流道137后由第一冲洗气出口管270a排出。

[0106] 在该阶段中，由于子流道131a与环形流道043的长度和为2格，子流道132a与环形流道088的长度和也为2格，故吸附塔210的第一次冲洗阶段的持续时间为整个时序周期的二十四分之二。吸附塔210的第一次冲洗阶段持续整个时序14至时序15。

[0107] 当吸附塔210的第一次冲洗阶段刚刚结束并即将进入第二次冲洗阶段时，即吸附塔210即将进入时序16时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域16重合。此时，子流道131a刚刚与环形流道043断开，且即将与环形流道042连通；子流道132a也刚刚与环形流道088断开，且即将与环形流道087连通。当吸附塔210进入时序16，子流道131a与环形流道042连通，子流道132a即与环形流道087连通，吸附塔210处于第二次冲洗阶段。冲洗气由冲洗气入口管260依次经第六子流道136、环形流道06、层间流道006、环形流道087、子流道
132a和第二接口210b后进入吸附塔210对吸附塔210的吸附剂进行冲洗，冲洗后的冲洗气由第一接口210a依次经子流道131a、环形流道042、层间流道004、环形流道05、第九子流道139后由第二冲洗气出口管270b排出。

[0108] 在该阶段中，由于子流道131a与环形流道042的长度和为4格，子流道132a与环形流道087的长度和也为4格，故吸附塔210的第二次冲洗阶段的持续时间为整个时序周期的二十四分之四。吸附塔210的第二次冲洗阶段持续整个时序16至时序19。

[0109] 当吸附塔210的第二次冲洗阶段刚刚结束并即将进入四均升阶段时，即吸附塔210即将进入时序20时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域20重合。此时，子流道131a刚刚与环形流道042断开；子流道132a刚刚与环形流道087断开，且即将与环形流道086连通。当吸附塔210进入时序20，环形流道086即与子流道132a连通，而此时环形流道0810与子流道132f连通，且层间流道0010将环形流道086和环形流道0810连通，吸附塔210与吸附塔215连通，吸附塔210处于四均升阶段，吸附塔215处于四均降阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0110] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道086的长度和为1格，且子流道132f与环形流道0810的长度和也为1格，故吸附塔210的四均升阶段和吸附塔215的四均降阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的四均升阶段和吸附塔215的四均降阶段持续整个时序20。

[0111] 当吸附塔210的四均升阶段刚刚结束并即将进入三均升阶段时，即吸附塔210即将进入时序21时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域21重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道086断开，且即将与环形流道085连通。当吸附塔210进入时序21，环形流道085即与子流道132a连通，而此时环形流道0811与子流道132g连通，且层间流道009将环形流道085和环形流道0811连通，吸附塔210与吸附塔216连通，吸附塔210处于三均升阶段，吸附塔
216处于三均降阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0112] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道085的长度和为1格，且子流道132g与环形流道0811的长度和也为1格，故吸附塔210的三均升阶段和吸附塔216的三均降阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的三均升阶段和吸附塔216的三均降阶段持续整个时序21。

[0113] 当吸附塔210的三均升阶段刚刚结束并即将进入二均升阶段时，即吸附塔210即将进入时序22时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域22重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道085断开，且即将与环形流道084连通。当吸附塔210进入时序22，环形流道084即与子流道132a连通，而此时环形流道0812与子流道132h连通，且层间流道008将环形流道084和环形流道0812连通，吸附塔210与吸附塔217连通，吸附塔210处于二均升阶段，吸附塔
217处于二均降阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0114] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道084的长度和为1格，且子流道132h与环形流道0812的长度和也为1格，故吸附塔210的二均升阶段和吸附塔217的二均降阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的二均升阶段和吸附塔217的二均降阶段持续整个时序22。

[0115] 当吸附塔210的二均升阶段刚刚结束并即将进入一均升阶段时，即吸附塔210即将进入时序23时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域23重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道084断开，且即将与环形流道083连通。当吸附塔210进入时序23，环形流道083即与子流道132a连通，而此时环形流道0813与子流道132i连通，且层间流道0011将环形流道083和环形流道0813连通，吸附塔210与吸附塔218连通，吸附塔210处于一均升阶段，吸附塔218处于一均降阶段。而子流道131a处于断开状态。

[0116] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道083的长度和为1格，且子流道132i与环形流道0813的长度和也为1格，故吸附塔210的一均升阶段和吸附塔218的一均降阶段的持续时间均为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的一均升阶段和吸附塔218的一均降阶段持续整个时序23。

[0117] 当吸附塔210的一均升阶段刚刚结束并即将进入最终升压阶段时，即吸附塔210即将进入时序24时，转动件110的小区域1与非转动件120的小区域24重合。此时，子流道132a刚刚与环形流道083断开，且即将与环形流道082连通。当吸附塔210进入时序24，环形流道082即与子流道132a连通，吸附塔210处于最终升压阶段。子流道131a仍然处于断开状态。终充气由终充气管路250依次经第八子流道138、环形流道09、层间流道0012、环形流道082、子流道132a后经第二接口210b进入吸附塔210对吸附塔210进行最终升压处理。

[0118] 在该阶段中，由于子流道132a与环形流道082的长度和为1格，故吸附塔210的最终升压阶段的持续时间为整个时序周期的二十四分之一。吸附塔210的最终升压阶段持续整个时序24。

[0119] 由此，吸附塔210完成了一个时序周期，若继续下去，吸附塔210则按照上述的流程进行循环。其他吸附塔的时序与吸附塔210相似，从表1可以得出其他吸附塔在不同时序阶段所处的状态，以及第一流道130、第二流道140和整个管路的连接状态和连接关系。具体请结合表1并参阅图3和图4，此处不再赘述。

[0120] 由此可以得出：H2提纯系统1000通过旋转阀100代替了传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，使数量繁多的程控阀由一个旋转阀100成功替代，实现了一个旋转阀100对整个H2提纯系统1000进行切换控制的目的。通过转动旋转阀100的转动件110，可以使第二流道140将第一流道130的各个子流道选择性连通，进而使各个吸附塔与各个管路选择性连通，从而来完成变压吸附中的各个流程。

[0121] 相比于传统程控阀，显著减少了生产设备的耗材，大大降低了设备投入成本和安装成本。并简化了设备安装，缩短了设备安装与拆卸的时间消耗。同时，仅仅通过转动旋转阀100的转动件110即可实现对整个H2提纯系统1000的各个吸附塔与各个管路之间的连接关系的控制和调整，大大简化了H2提纯系统1000在吸附状态切换时的工作量和操作负担，使对H2提纯系统1000的控制更加方便，大大提高了生产效率。由于阀门数量缩减至1个，大大减小了阀门故障率，提高了H2提纯系统1000整体的稳定性与安全性，降低了维修成本与时间损耗。

[0122] H2提纯系统1000通过转动旋转阀100即可改变整个系统的连接关系，通过调整用于驱动旋转阀100的驱动电机的转速或调整计时器设置，可以有效降低时序周期的循环时间，使吸附操作步骤运行时间低于2秒成为可能。对于常规变压吸附程控阀而言，由于程控阀开关时间的限制，无法做到操作步骤运行时间低于2秒。而利用H2提纯系统1000，通过减少时序周期的循环时间，可以使吸附剂快速进行吸附和脱吸附，进而减小吸附剂的装填尺寸。这样可以大大减小吸附塔的体积，并且以此来减少设备成本投资。此外，由于时序周期循环时间缩短，减小了吸附塔的体积，便于整个H2提纯系统1000成撬，减少制造和安装成本。

[0123] 需要说明的是，在本发明的其他的实施例中，H2提纯系统的结构可以不同，终充气管路250、顺放气管路280、冲洗气入口管260、第一次冲洗气出口管270a或第二次冲洗气出口管270b中任意一者以及其所对应的时序阶段均可作为可选项，选择性地加入到H2提纯系统中。而此时吸附塔数量、第一流道和第二流道也要作相应的变化和删减，时序表也会不一样。这些变形均可以结合上述内容得出，此处不再赘述。

[0124] 进一步地，在本发明的其他的实施例中，也可以将预吸附等流程加入到H2提纯系统中，均压升与均压降的次数也可以根据实际生产需要而进行调整。相应的，这些流程加入后第一流道和第二流道的结构、时序表均会相应改变，这些改变可以根据上述的吸附塔210的吸附流程原理介绍并结合表1、图3和图4得出，此处不再赘述。

[0125] 进一步地，在本实施例中，为了提高转动件110与非转动件120之间的密封效果，转动件110的每个环形流道的靠近非转动件120的一端设有用于提高密封效果的密封件300，如图6所示。密封件300环设于每个环形流道，密封件300同时与转动件110以及非转动件120相抵且过盈配合，密封件300连接于转动件110，密封件300随转动件110相对非转动件120转动。密封件300可以进一步提高密封效果，防止气体从转动件110与非转动件120指间逸出，且可以进一步防止不同流道的气体发生混合，保证气体的纯度。具体地，在本实施例中，密封件300为弹性密封圈。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，密封件300还可以是环设于第一流道130的靠近转动件110的一端。

[0126] 在本发明的其他实施例中，吸附塔的数量可以不同，多个吸附塔的多个第一接口还可以与同一个第一子流道连通，而且多个吸附塔的多个第二接口也与同一个第二子流道连通。此时，多个吸附塔在同一时序处于同一阶段。在本发明的另一些实施例中，同一个吸附塔的第一接口还可以同时与多个第一子流道连通，而且同一个吸附塔的第二接口也同时与多个第二子流道连通。此时，多个第一流道和多个第二流道同一时刻均用于对同一吸附塔的气体进行输送。

[0127] 在本发明的又一些实施例中，旋转阀可以不同，旋转阀的转动件110被固定，不可转动，而非转动件120可以转动相对转动件110转动。第二流道140则被设置于非转动件120的内侧壁，而第一流道则被设置于转动件110，此时的第一流道已与第一流道130不同，此时的第一流道是由转动件110的端部进入转动件110并由转动件110的侧壁贯穿转动件110。该情况下，转动非转动件120即可实现对H2提纯系统的控制。

[0128] 在本发明的再一些实施例中，转动件为柱状，而非转动件则设置于转动件的端部，转动件可相对非转动件转动。此时，第二流道设于转动件的靠近非转动件的端部，第一流道贯穿非转动件。该情况下，转动转动件也可实现对H2提纯系统的控制。类似的变形此处不再列举。

[0129] 在本发明的还一些实施例中，环形流道的形状也不一定为扇环状或圆环状，还可以是其他形状，只要能实现其相应的作用即可。

[0130] 需要说明的是，在本发明的实施例中，时序表并不唯一，时序表可以根据实际生产需要进行拟定和调整。修改时序表后，相应的，第一流道和第二流道也会做相应的调整。只要使第一流道和第二流道的结构与相应的时序表对应即可，而第一流道、第二流道二者同时序表的匹配方式可以结合上述内容得出，此处不再赘述。此外，在本发明的其他实施例中，可以将表1中的冲洗由抽空来代替，同时，第二流道和第一流道也需要做相应的结构上的改变，并且抽空的流道结构的具体实施方式可以参照上述内容得出，此处也不再赘述。

[0131] 另一方面，在本发明的实施例中，各个层间流道和各个环形流道的位置以及设置的顺序都不是固定不变的，可以根据实际需要灵活调整各个层间流道和各个环形流道的位置以及顺序。此外，第一流道130的各个子流道的位置也不是固定不变的，可以根据实际情况进行改变和调整，只要保证在特定时刻特定的子流道可以与特定的环形流道连通即可。而这些改变和调整均可以根据实际的时序表进行调整。

[0132] 需要说明的是，还可以将至少两个H2提纯系统1000串联设置形成H2多段提纯系统，这样可以进一步提高产品气H2的纯度。并且还可以将H2多段提纯系统中后段系统产生的解吸气回填至前段系统进行重新吸附处理，以提高有效气的回收率和产品气的纯度。

[0133] 总体而言，在本实施例中，H2提纯系统1000通过旋转阀100代替传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，实现了一个旋转阀100同时对多个管路进行切换控制的目的。降低了成本，减小了故障率，使运行和控制更加方便。

[0134] 本实施例还提供一种气体处理系统，该气体处理系统包括H2提纯系统1000。气体处理系统利用旋转阀够代替传统多管路工艺过程中错综复杂的程控阀，同时对多个管路进行切换控制，相比于传统程控阀，显著减少了生产设备的耗材，降低了设备投入成本，同时控制更加方便，减小了故障率，降低了维修成本。

[0135] 本实施例还提供一种H2提纯方法。该H2提纯方法包括转动H2提纯系统的转动件以使在转动件的一个转动周期内：至少有一个时间段，在该时间段内，第二流道将至少一个第一子流道与第三子流道连通，并同时将至少一个第二子流道与第四子流道连通。至少有另一个时间段，在该时间段内，第二流道将至少一个第一子流道与第五子流道连通。

[0136] 进一步地，H2提纯方法还包括转动转动件以使在转动周期内：至少有一个时间段，在该时间段内，第二流道将至少一个第二子流道与第六子流道连通，并同时将至少一个第一子流道与第七子流道连通。

[0137] 进一步地，H2提纯方法还包括转动转动件以使在转动周期内：至少有一个时间段，在该时间段内，第二流道将至少一个第二子流道与第八子流道连通。

[0138] 进一步地，H2提纯方法还包括转动转动件以使在转动周期内：至少有一个时间段，在该时间段内，第二流道将至少一个第一子流道与第九子流道连通。

[0139] 进一步地，H2提纯方法还包括转动转动件以使在转动周期内：至少有一个时间段，在该时间段内，第二流道将至少一个第二子流道与第十子流道连通。

[0140] 本实施例提供的H2提纯方法实施方便、操作简单，通过转动旋转阀的转动件即可实现对整个系统的管路的连接方式进行控制和调整，大大简化了阀门在切换时的操作负担，使对阀门的控制更加方便，避免了同时控制大量程控阀带来的的操作负担。

[0141] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
油烟管道清洗机	2021-06-01	2
一种污水处理设备	2021-12-04	1
干衣机	2020-09-11	2
净水装置和净水方法	2020-07-09	0
一种消毒式饮水设备及该饮水设备的消毒方法	2021-10-13	1
一种易清洁坐便器	2020-08-30	1
一种污水处理用纤维转盘式过滤装置	2020-08-23	2
一种便于清洗的化工罐	2020-12-05	2
锂电池浆料输送系统	2022-10-22	0
一种机械零件清洗干燥装置	2020-12-09	1

一种H2提纯系统及气体处理系统

一种H2提纯系统及气体处理系统

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：