一种甲醇重整制氢结构制造技术

本发明专利技术公开了一种甲醇重整制氢结构，属于甲醇燃料电池技术领域。本发明专利技术的技术方案是：一种甲醇重整制氢结构，包括重整室，所述重整室中设置有裂解反应区和合成反应区，所述裂解反应区包括多个柱状的裂解催化剂和可分离氢气与一氧化碳的分离膜，所述多个柱状的裂解催化剂之间设置有导热机构，所述合成反应区包括催化氧化催化剂，所述分离膜为陶瓷分离膜，所述导热机构为金属丝制成的散热网。本发明专利技术提供的甲醇重整制氢结构能够加速甲醇重整制氢从而提高整个甲醇燃料电池系统转化率。利用本发明专利技术的甲醇重整制氢结构，相比较传统的甲醇重整制氢效率提高15~18%。

Methanol reforming hydrogen production structure

The invention discloses a methanol reforming hydrogen production structure, belonging to the technical field of methanol fuel cell. The technical scheme of the invention is: a methanol reforming structure, including reforming chamber, the reforming reaction zone and cracking reaction zone is arranged in the room, the cracking catalyst cracking reaction zone comprises a plurality of columnar and membrane separation of hydrogen and carbon monoxide, the heat conduction mechanism is arranged between the cracking catalyst the plurality of column, the reaction zone including catalytic oxidation catalyst, wherein the separation film for ceramic membrane, the heat conduction mechanism for cooling network made of metal wire. The methanol reforming hydrogen production structure of the invention can accelerate the hydrogen production by methanol reforming so as to improve the conversion rate of the whole methanol fuel cell system. By using the methanol reforming hydrogen production structure, compared with the traditional methanol reforming hydrogen production efficiency, 15~18%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及甲醇燃料电池
，特别涉及一种甲醇重整制氢结构。
技术介绍
甲醇重整制氢器是甲醇燃料电池系统中的核心部件。甲醇重整制氢器的本质是一个将储存在CH4O中的H2取出来，让氢气通过电堆，在电堆中H2分解成质子和电子，质子透过质子膜，电子形成回路发电。其中制取H2的过程是一个两部反应，可以理解为第一步反应即甲醇分解为CO和H2，此反应为裂解反应，以及第二步反应即CO+H2O生成CO2和H2的制氢的合成反应，这一步反应为吸热反应并且具有可逆性。因为氢气的速度决定了甲醇系统的转化效率，所以为了提高系统的转化效率就需要加快甲醇重整制氢的速度。为了让第一步反应效率更高，需要及时将H2的浓度降低将热量及时导出去。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种能够加速甲醇重整制氢从而提高整个甲醇燃料电池系统转化率的甲醇重整制氢结构。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种甲醇重整制氢结构，包括重整室，所述重整室中设置有裂解反应区和合成反应区，所述裂解反应区包括多个柱状的裂解催化剂和可分离氢气与一氧化碳的分离膜，所述多个柱状的裂解催化剂之间设置有导热机构，所述合成反应区包括催化氧化催化剂。优选的，所述分离膜为陶瓷分离膜。优选的，所述导热机构为金属丝制成的散热网。本专利技术相对于现有技术具有如下优点，为了提高CH3OH→2H2+CO这一步反应的效率，需要及时将氢气的浓度降低即及时的将氢气分离出去，本专利技术通过设置分离膜，该分离膜能够将氢气和一氧化碳分离，将氢气及时的导出去，从而可以加快CH3OH→2H2+CO的反应效率，又因为这第一步反应是放热反应，所以为了提高反应效率还可以通过将热量及时的导出去来实现加快反应，加快反应的方式采用设置导热机构的形式，这在传统的重整室中是没有采用过的结构设计。为了加快CH3OH→2H2+CO的反应速度，从而就可以提高整个甲醇燃料电池的转化效率。利用本专利技术的甲醇重整制氢结构，相比较传统的甲醇重整制氢效率提高15~18%。附图说明图1为本专利技术的一种甲醇重整制氢结构的结构示意图。图中：1、重整室；2、裂解反应区；3、合成反应区；4、裂解催化剂；5、陶瓷分离膜；6、催化氧化催化剂；7、散热网。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种甲醇重整制氢结构，包括重整室1，所述重整室1中设置有裂解反应区2和合成反应区3，所述裂解反应区2包括多个柱状的裂解催化剂4和可分离氢气与一氧化碳的分离膜，所述多个柱状的裂解催化剂4之间设置有导热机构，所述合成反应区3包括催化氧化催化剂6。本专利技术的工作原理是，裂解反应区2发生裂解反应，即CH3OH→2H2+CO这一步反应，合成反应区3发生合成反应，即CO+H2O→CO2+H2。为了提高CH3OH→2H2+CO这一步反应的效率，需要及时将氢气的浓度降低即及时的将氢气分离出去，本专利技术通过设置分离膜，该分离膜能够将氢气和一氧化碳分离，将氢气及时的导出去，从而可以加快CH3OH→2H2+CO的反应效率，又因为这第一步反应是放热反应，所以为了提高反应效率还可以通过将热量及时的导出去来实现加快反应，加快反应的方式采用设置导热机构的形式，这在传统的重整室1中是没有采用过的结构设计。为了加快CH3OH→2H2+CO的反应速度，从而就可以提高整个甲醇燃料电池的转化效率。利用本专利技术的甲醇重整制氢结构，相比较传统的甲醇重整制氢效率提高15~18%。优选的，所述分离膜为陶瓷分离膜5。陶瓷分离膜5具有多层非对称结构，顶层是分离膜，中间是过渡层，底层是多孔陶瓷基底。其主要特性是耐高温、耐腐蚀、耐微生物侵蚀和结构的刚性，能够实现氢气和一氧化碳的彻底分离，氢气能够快速通过陶瓷分离膜5，而一氧化碳则会被阻挡从而进入合成反应区3。优选的，所述导热机构为金属丝制成的散热网7。参照图1，导热机构为金属丝制成的散热网7可以实现将热量快速的传递出去，散热及时，从而实现加快CH3OH→2H2+CO这一步反应的效率。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇重整制氢结构，包括重整室，其特征在于：所述重整室中设置有裂解反应区和合成反应区，所述裂解反应区包括多个柱状的裂解催化剂和可分离氢气与一氧化碳的分离膜，所述多个柱状的裂解催化剂之间设置有导热机构，所述合成反应区包括催化氧化催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇重整制氢结构，包括重整室，其特征在于：所述重整室中设置有裂解反应区和合成反应区，所述裂解反应区包括多个柱状的裂解催化剂和可分离氢气与一氧化碳的分离膜，所述多个柱状的裂解催化剂之间设置有导热机构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建跃，陈刚，
申请(专利权)人：苏州氢洁电源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32