甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法技术方案

本发明专利技术公开了一种甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法。其中，甲醇水制氢系统的重整器一端安装有启动装置，该启动装置包括杯座，杯座上安装有原料输入管道、加热气化管道、点火装置及温度探测装置；原料输入管道与加热气化管道相连通，原料经原料输入管道进入加热气化管道后，从加热气化管道的末端输出；点火装置的位置与加热气化管道的末端相对应，用于对加热气化管道中输出的原料进行点火，原料经点火装置点火后燃烧，可对加热气化管道进行加热，使加热气化管道中的原料气化而迅速加大燃烧强度，进而为重整器加热；温度探测装置用于探测加热气化管道旁的温度。本发明专利技术启动时间短、加热效率高、安全可靠，且无需电加热装置加热。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。其中，甲醇水制氢系统的重整器一端安装有启动装置，该启动装置包括杯座，杯座上安装有原料输入管道、加热气化管道、点火装置及温度探测装置；原料输入管道与加热气化管道相连通，原料经原料输入管道进入加热气化管道后，从加热气化管道的末端输出；点火装置的位置与加热气化管道的末端相对应，用于对加热气化管道中输出的原料进行点火，原料经点火装置点火后燃烧，可对加热气化管道进行加热，使加热气化管道中的原料气化而迅速加大燃烧强度，进而为重整器加热；温度探测装置用于探测加热气化管道旁的温度。本专利技术启动时间短、加热效率高、安全可靠，且无需电加热装置加热。【专利说明】
本专利技术涉及甲醇水氢气制备设备
，特别涉及一种甲醇水制氢系统的重整器，与此同时，本专利技术还涉及采用该重整器的甲醇水制氢系统及制氢方法。
技术介绍
氢，是一种21世纪最理想的能源之一，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的主要是0)2和302，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。氢的分布很广泛，水就是氢的大“仓库”，其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢；石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70%为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法从制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。 目前，世界上氢的年产量约为3600万吨，制氢方法主要有两种:其一、绝大部分氢是从石油、煤炭和天然气中制取，这种方法需要消耗本来就很紧缺的矿物燃料；其二、约有4%的氢是用电解水的方法制取，这种方法消耗电能大，很不划算。随着技术的进步，采用甲醇和水重整制氢的技术渐渐得到发展，其能减少化工生产中的能耗和降低成本，并有望替代电能消耗特别在的电解水制氢工艺。利用先进的甲醇水蒸气重整技术制取氏与0)2的混合气体，再经钯膜分离器分离，可分别得到h2和co2。 参照中国专利技术申请201310340475.0 ( 申请人::上海合既得动氢机器有限公司)，甲醇与水蒸气在350-409°C温度下1-5M Pa的压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢气和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下: CH30H — C0+2H2(1) H20+C0 — C02+H2(2) CH30H+H20 — C02+3H2 (3) 重整反应生成的H2和C02，再经过分离室的钯膜分离器将H2和C02分离，得到高纯氢气。 甲醇水的催化反应在甲醇水制氢设备的重整器中完成，重整器包括重整器壳体及位于重整体器壳体内的燃烧腔和重整腔，还包括重整器启动装置，一般地，重整腔中需要350-409°C的温度，而燃烧腔中需要405-570°C的温度，重整器才能正常工作。重整器的启动是通过启动装置完成的，在现有技术中，冷启动通常需要很长时间，一般在5小时以上，而热启动需要耗费大量能源，使重整腔等装置处于高温状态。 有鉴于此，本创作者于2013年11月18日申请了一项专利技术专利201310578086.1( 申请人::上海合既得动氢机器有限公司)，该专利技术专利公开了一种能快速启动的甲醇水制氢系统及其制氢方法，该甲醇水制氢系统包括启动装置，该启动装置包括第一启动装置和第二启动装置，第一启动装置包括壳体、第一加热机构、第一气化管路，第一气化管路紧密地缠绕于第一加热机构上；第一加热机构可以为电加热棒，利用交流电或蓄电池、干电池即可，第一加热机构为第一气化管路，使第一气化管路输出被气化的甲醇；第二启动装置包括第二气化管路，第一气化管路输出气化甲醇点燃后为第二气化管路加热，使第二气化管路中的甲醇气化，进而使第二气化管路加热重整室，实现制氢系统的启动。 然而，该甲醇水制氢系统还存在以下缺失:第一启动装置之第一气化管路中的甲醇需要第一加热机构进行加热才能气化，而加热机构为电加热棒，并利用交流电或蓄电池、干电池等供电，此种电加热方式虽然能提高现有技术中重整器的启动时间，但是电加热的加热速度仍然较慢，因为要实现甲醇水气化或自燃，通常需要将第一气化管路加热至200°C以上的温度。并且，采用交流电供电的加热方式安全性差，而蓄电池、干电池等储电装置供电消耗大，充电不方便，更换也不便。此外，第一气化管路以缠绕方式安装于加热机构上，使得加热装置所产生的热量不能完全作用于对第一气化管路的加热，而第一启动装置与制氢设备(重整器)需要分离设置，也降低了第一启动装置对制氢设备(重整器)中第二启动装置的加热效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种启动时间短、加热效率高、安全可靠，且无需电加热装置的甲醇水制氢系统的重整器。与此同时，本专利技术还要提供一种采用该重整器的甲醇水制氢系统及该甲醇水制氢系统的制氢方法。 为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是:一种甲醇水制氢系统的重整器，该重整器一端安装有启动装置，该启动装置包括杯座，杯座上安装有原料输入管道、力口热气化管道、点火装置及温度探测装置；所述原料输入管道与加热气化管道相连通，所述原料经原料输入管道进入加热气化管道后，从加热气化管道的末端输出；所述点火装置的位置与加热气化管道的末端相对应，用于对加热气化管道中输出的原料进行点火，所述原料经点火装置点火后燃烧，可对加热气化管道进行加热，使加热气化管道中的原料气化而迅速加大燃烧强度，进而为重整器加热；所述温度探测装置用于探测加热气化管道旁的温度。 所述杯座包括安装部及安装部上方的液体容纳部，所述原料输入管道、加热气化管道、点火装置及温度探测装置均安装于杯座之安装部上，所述液体容纳部可容纳从加热气化管道末端输出的原料，所述液体容纳部上端还设有液体防溅盖。 所述加热气化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述原料可经直通管段上升至最高位置后，再经螺旋管段螺旋下降，再经上拱形管段后输出。 所述杯座的底侧安装有进风盖板，该进风盖板设有风道，外界空气可经该风道进入至重整器内。 所述原料输入管道上设有电磁阀，以便控制原料输入管道打开或关闭。 为解决上述第二个技术问题，本专利技术的技术方案是:一种甲醇水制氢系统，包括甲醇水储存容器、原料输送装置、重整器及膜分离装置，其中: 所述原料输送装置用于将甲醇水储存容器中的甲醇水原料分别输送至重整器及重整器一端的启动装置；所述重整器一端安装有启动装置，该启动装置包括杯座，杯座上安装有原料输入管道、加热气化管道、点火装置及温度探测装置；原料输入管道与加热气化管道相连通，原料经原料输入管道进入加热气化管道后，从加热气化管道的末端输出；所述点火装置的位置与加热气化管道的末端相对应，用于对加热气化管道中输出的原料进行点火，所述原料经点火装置点火后燃烧，可对加热气化管道进行加热，使加热气化管道中的原料气化而迅速加大燃烧强度，进而为重整器加热；所述温度探测装置用于探测加热气化管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇水制氢系统的重整器，其特征在于：所述重整器一端安装有启动装置，该启动装置包括杯座，杯座上安装有原料输入管道、加热气化管道、点火装置及温度探测装置；所述原料输入管道与加热气化管道相连通，所述原料经原料输入管道进入加热气化管道后，从加热气化管道的末端输出；所述点火装置的位置与加热气化管道的末端相对应，用于对加热气化管道中输出的原料进行点火，所述原料经点火装置点火后燃烧，可对加热气化管道进行加热，使加热气化管道中的原料气化而迅速加大燃烧强度，进而为重整器加热；所述温度探测装置用于探测加热气化管道旁的温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向华，向胜利，
申请(专利权)人：广东合即得能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44