一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置，包括重整反应器、水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元和气相色谱GC测试单元，所述水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元、气相色谱GC测试单元分别与所述重整反应器连接，所述重整反应器上设有液态物料入口、物料与气体入口和重整气体出口，所述液态物料入口与所述水蒸气醇类混合燃料单元的输出口连接，所述物料与气体入口与所述气体燃料单元的输出口连接，所述重整气体出口与所述气相色谱GC测试单元的输入口连接。本实用新型专利技术的有益效果是:减小了装置的占有空间，降低了装配的成本，扩大了装置的功能，实现了微型化、轻型化、多功能化的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置
本技术涉及制氢装置，尤其涉及一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置。
技术介绍
醇类重整制氢系统少不了反应器，一个好的反应器拓扑结构可以有效地提高反应器传输速率和热管理效率，醇类制氢反应器主要包括管式反应器、板式反应器和微反应器三类。管式反应器是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器，分为套管式和列管式，可以是单管，也可以是多管，通过在管中填充重整制氢催化剂（如NiO/Al2O3/ZnO），便可用于现场重整制氢。板式反应器虽相对于管式反应器结构紧凑，扩大规模容易，然而，常规板式反应器结构仍然很大,占用空间较大，而且制造成本高、效率低。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置。本技术提供了一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置，包括重整反应器、水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元和气相色谱GC测试单元，所述水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元、气相色谱GC测试单元分别与所述重整反应器连接，所述重整反应器上设有液态物料入口、物料与气体入口和重整气体出口，所述液态物料入口与所述水蒸气醇类混合燃料单元的输出口连接，所述物料与气体入口与所述气体燃料单元的输出口连接，所述重整气体出口与所述气相色谱GC测试单元的输入口连接。作为本技术的进一步改进，所述水蒸气醇类混合燃料单元的输出口设有平流泵，所述水蒸气醇类混合燃料单元通过所述平流泵与所述液态物料入口连接。作为本技术的进一步改进，所述气体燃料单元的输出口、物料与气体入口之间连接有质量流量计。作为本技术的进一步改进，所述重整气体出口、气相色谱GC测试单元的输入口之间设有皂泡流量计。作为本技术的进一步改进，所述重整反应器设有液态物料气化室、气体混合室、气体分散室和反应管，其中，所述液态物料入口与所述液态物料气化室相连通，所述液态物料气化室与所述气体混合室相连通，所述气体混合室与所述气体分散室相连通，所述气体分散室与所述反应管相连通。作为本技术的进一步改进，所述物料与气体入口与所述气体混合室相连通。作为本技术的进一步改进，所述反应器为圆柱形列管式反应器。作为本技术的进一步改进，所述圆柱形列管式反应器至少有二个。作为本技术的进一步改进，所述重整反应器设有气体聚集室，所述反应器与所述气体聚集室相连通，所述气体聚集室与所述重整气体出口相连通。作为本技术的进一步改进，所述重整反应器的中心设有加热室，所述加热室的底部设有加热装置放置孔。本技术的有益效果是：减小了装置的占有空间，降低了装配的成本，扩大了装置的功能，实现了微型化、轻型化、多功能化的目的，便于移动、便携式移动制氢装置的应用和推广。附图说明图1是本技术一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置的示意图。图2是本技术一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置的重整反应器的示意图。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本技术作进一步说明。如图1至图2所示，一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置，包括重整反应器1、水蒸气醇类混合燃料单元2、气体燃料单元4和气相色谱GC测试单元6，所述水蒸气醇类混合燃料单元2、气体燃料单元4、气相色谱GC测试单元6分别与所述重整反应器1连接，所述重整反应器1上设有液态物料入口11、物料与气体入口16和重整气体出口111，所述液态物料入口11与所述水蒸气醇类混合燃料单元2的输出口连接，所述物料与气体入口16与所述气体燃料单元4的输出口连接，所述重整气体出口111与所述气相色谱GC测试单元6的输入口连接。如图1至图2所示，所述水蒸气醇类混合燃料单元2的输出口设有平流泵3，所述水蒸气醇类混合燃料单元2通过所述平流泵3与所述液态物料入口11连接。如图1至图2所示，所述气体燃料单元4的输出口、物料与气体入口16之间连接有质量流量计5。如图1至图2所示，所述重整气体出口111、气相色谱GC测试单元6的输入口之间设有皂泡流量计7。如图1至图2所示，所述重整反应器1设有液态物料气化室12、气体混合室17、气体分散室18和反应管13，其中，所述液态物料入口11与所述液态物料气化室12相连通，所述液态物料气化室12与所述气体混合室17相连通，所述气体混合室17与所述气体分散室18相连通，所述气体分散室18与所述反应管13相连通。如图1至图2所示，所述物料与气体入口16与所述气体混合室17相连通。如图1至图2所示，所述反应器13为圆柱形列管式反应器。如图1至图2所示，所述圆柱形列管式反应器至少有二个并呈圆周分布。如图1至图2所示，所述重整反应器1设有气体聚集室112，所述反应器13与所述气体聚集室112相连通，所述气体聚集室112与所述重整气体出口111相连通。如图1至图2所示，所述重整反应器1的中心设有加热室110，所述加热室110的底部设有加热装置放置孔113。如图1至图2所示，所述重整反应器1上设有热电偶插口14、19。如图1至图2所示，所述反应器13上设有催化剂装载腔15。如图1至图2所示，所述重整反应器1的外壳为填充保温材料，尺寸为180mm×150mm，中间为圆柱形列管式反应器，尺寸为Φ80mm×100mm，下端开有加热装置放置孔113，方便随时置换加热形式（燃烧加热催化剂或电加热棒等）。本技术提供的一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置，醇类液态燃料（如甲醇、乙醇等）经过液态物料入口管11，进入到由加热装置加热至高温的液态物料气化室12并在此汽化，汽化后的燃料通过多个气体通口进入到气体混合室17中，与通过气体与物料入口管16中进来的气体充分混合后进入到气体分散室18中，再分散进入到各个反应管13中（多个反应管有助于制氢重整反应多管同步进行，提高富氢产量），经过重整催化剂装载腔15中的重整催化剂催化后发生化学反应得到富氢气体，富氢气体进入到气体聚集腔18中经由重整气体出口管111排出。其中反应器13加热温度由中间插入的加热装置提供，控制温度由热电偶插口14、19插入的热电偶测量并控制，实现精准控制温度。本技术提供的一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置，在醇类燃料水蒸气重整制氢装置进行实际检测时，通过给定的平流泵3，将去离子水（液体燃料水混合溶液）送入到液态物料气化室12，汽化后流入气体混合室17中，然后与通过质量流量计5进入的气态燃料混合，混合气进入可控温度的反应器13进行现场重整。重整后的尾气经过冷凝后，经皂泡流量计7测量气体和液体的流量；经重整后得到的气相产物以及液体产物用气相色谱GC测试单元6分析。测试过程中，每根反应管13装载NiO/SiO2催化剂量约2.5ｇ，整个反应装置装载量约30g催化剂。催化剂直接影响到制氢的效率和成本，因此催化剂也是制氢性能的一个测试因素。在传统的水蒸气重整制氢工艺中，催化剂的装载腔设计直接影响到催化剂的催化活性。催化剂易积碳而降低活性，对反应温度要求高，反应附加条件要求苛刻，对装置的软硬件投资也大，能耗很高。本专利技术的催化剂的装载腔密闭热空气循环装置设计，它解决现有技术催化剂装载腔内热空气场不均匀的问题，无形中相当于提高催化剂的比表面积和负载面积，使得反应温度降低至300～400℃内，可解决积碳问题，提高反应器的制氢速率和产氢量，并提高使用寿命。本技术提供的一种醇类燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置，其特征在于：包括重整反应器、水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元和气相色谱GC测试单元，所述水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元、气相色谱GC测试单元分别与所述重整反应器连接，所述重整反应器上设有液态物料入口、物料与气体入口和重整气体出口，所述液态物料入口与所述水蒸气醇类混合燃料单元的输出口连接，所述物料与气体入口与所述气体燃料单元的输出口连接，所述重整气体出口与所述气相色谱GC测试单元的输入口连接。

【技术特征摘要】
1.一种醇类燃料水蒸气重整制氢装置，其特征在于：包括重整反应器、水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元和气相色谱GC测试单元，所述水蒸气醇类混合燃料单元、气体燃料单元、气相色谱GC测试单元分别与所述重整反应器连接，所述重整反应器上设有液态物料入口、物料与气体入口和重整气体出口，所述液态物料入口与所述水蒸气醇类混合燃料单元的输出口连接，所述物料与气体入口与所述气体燃料单元的输出口连接，所述重整气体出口与所述气相色谱GC测试单元的输入口连接。2.根据权利要求1所述的醇类燃料水蒸气重整制氢装置，其特征在于：所述水蒸气醇类混合燃料单元的输出口设有平流泵，所述水蒸气醇类混合燃料单元通过所述平流泵与所述液态物料入口连接。3.根据权利要求1所述的醇类燃料水蒸气重整制氢装置，其特征在于：所述气体燃料单元的输出口、物料与气体入口之间连接有质量流量计。4.根据权利要求1所述的醇类燃料水蒸气重整制氢装置，其特征在于：所述重整气体出口、气相色谱GC测试单元的输入口之间设有皂泡流量计。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧群，
申请(专利权)人：深圳信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44