一种新型甲醇制氢设备制造技术

本发明专利技术及制造氢气设备，具体公开了一种新型甲醇制氢设备，包括换热器和反应器；换热器内设有相互间隔的第一密封腔和第二密封腔，反应器内设有相互间隔的第三密封腔和第四密封腔；原料罐、过滤器、换热器的第一密封腔和反应器的第三密封腔的一端依次相连通；反应器的第三密封腔的另一端、换热器的第二密封腔、冷却器、第一缓冲罐、变压吸附系统、第二缓冲罐和去氢分析仪依次相连通；反应器的第四密封腔、空气泵和电加热器依次相连通形成一个循环加热系统；变压吸附系统所使用的阀体均为电磁阀，无需导热油供热，降低了加热成本，节能环保，不需要不间断气源控制阀体，一体化设计，简化了整体结构，缩小了占地面积。

A New Equipment for Hydrogen Production from Methanol

The invention discloses a new type of methanol hydrogen production equipment, including heat exchanger and reactor; heat exchanger is equipped with first and second sealing chambers, reactor is equipped with third and fourth sealing chambers, raw material tank, filter and first sealing of heat exchanger. One end of the third sealing chamber of the reactor and the other end of the third sealing chamber of the reactor are connected in turn; the other end of the third sealing chamber of the reactor, the second sealing chamber of the heat exchanger, the cooler, the first buffer tank, the pressure swing adsorption system, the second buffer tank and the dehydrogenation analyzer are connected in turn; the fourth sealing chamber of the reactor, the air pump and the electric heater are connected in turn. The pressure swing adsorption system uses solenoid valves, which do not need heat conducting oil for heating. It reduces heating costs, saves energy and protects the environment. It does not need uninterrupted gas source to control the valve body. The integrated design simplifies the overall structure and reduces the occupied area.

【技术实现步骤摘要】
一种新型甲醇制氢设备
本专利技术涉及制造氢气设备，具体涉及了一种新型甲醇制氢设备。
技术介绍
氢气在工业上有着广泛的用途。近年来，由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展，对氢气纯度要求越来越高，因此，作为能产出高纯度氢气的甲醇制氢设备也越来越受到市场欢迎，但是现今的甲醇制氢设备存在以下两个问题：一是甲醇制氢设备的反应器供热方式为导热油供热方式，导热油供热机构较大，导致甲醇制氢设备的占地面积大，导热油易挥发，污染环境，还需要定期补充导热油，加热成本高，提高了制氢的生产成本；甲醇制氢设备的氢气提纯是通过一组气动角阀进行提纯，控制气动角阀需要不间断气源，使甲醇制氢设备的布线方式过于复杂，使甲醇制氢设备变得结构复杂，进一步增大了甲醇制氢设备的占地面积大。
技术实现思路
为解决上述技术问题，我们提出了一种新型甲醇制氢设备，其目的：无需导热油供热，降低加热成本，节能环保，不需要不间断气源控制阀体，一体化设计，简化整体结构，缩小占地面积。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种新型甲醇制氢设备，包括原料罐、过滤器、换热器、反应器、空气泵、电加热器、冷却器、第一缓冲罐、变压吸附系统、第二缓冲罐和去氢分析仪；换热器内设有相互间隔的第一密封腔和第二密封腔，反应器内设有相互间隔的第三密封腔和第四密封腔；原料罐、过滤器、换热器的第一密封腔和反应器的第三密封腔的一端依次相连通；反应器的第三密封腔的另一端、换热器的第二密封腔、冷却器、第一缓冲罐、变压吸附系统、第二缓冲罐和去氢分析仪依次相连通；反应器的第四密封腔、空气泵和电加热器依次相连通形成一个循环加热系统；变压吸附系统包括并联的第一变压吸附装置、第二变压吸附装置、第三变压吸附装置和第四变压吸附装置，第一变压吸附装置、第二变压吸附装置、第三变压吸附装置和第四变压吸附装置通过管道相互连通，第一变压吸附装置、第二变压吸附装置、第三变压吸附装置和第四变压吸附装置之间的管道上均设有电磁阀。优选的，第二缓冲罐与反应器的第三密封腔之间设有回流管道。优选的，换热器的第一密封腔和反应器的第三密封腔的一端之间设有计量泵。优选的，反应器的第四密封腔和空气泵之间设有第一温度报警排压装置，反应器的第四密封腔和电加热器之间设有第二温度报警排压装置，反应器上设有与第四密封腔相连通的第三温度报警排压装置。优选的，反应器包括进风口、主体和出风口，进风口设置在主体的底部，出风口设置在主体的顶部，主体内设有密封反应腔和贯通密封反应腔且不与密封反应腔相连通的热风管，热风管的一端延伸至进风口内，热风管的另一端延伸至出风口内，密封反应腔内设有触媒支持板；主体的设有与触媒支持板相应的触媒加卸口，主体侧面的上部设有与密封反应腔相连通的出气管，主体侧面的下部设有与密封反应腔相连通的进料管；其中，密封反应腔为反应器的第三密封腔，进风口、热风管和出风口组成了反应器的第四密封腔，进风口内设有导流板，导流板上设有导流孔。通过上述技术方案，反应器的第四密封腔、空气泵和电加热器依次相连通形成一个循环加热系统，无需导热油供热，降低了加热成本，节能环保，第一变压吸附装置、第二变压吸附装置、第三变压吸附装置和第四变压吸附装置之间的管道上均设有电磁阀，采用电控，不需要不间断气源控制阀体，该新型甲醇制氢设备采用一体化设计，简化了整体结构，缩小了占地面积。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术所公开的一种新型甲醇制氢设备的结构示意图；图2为本专利技术所公开的一种新型甲醇制氢设备的变压吸附系统的结构示意图；图3为本专利技术所公开的一种新型甲醇制氢设备的反应器的结构示意图；图4为本专利技术所公开的一种新型甲醇制氢设备的导流板的俯视结构示意图。图中数字和字母所表示的相应部件名称：1.原料罐2.过滤器3.换热器4.反应器41.第一温度报警排压装置42.第二温度报警排压装置43.第三温度报警排压装置44.进风口441.导流板442.导流孔45.主体451.密封反应腔452.热风管453.触媒支持板454.触媒加卸口455.出气管456.进料管46.出风口5.空气泵6.电加热器7.冷却器8.第一缓冲罐9.变压吸附系统91.第一变压吸附装置92.第二变压吸附装置93.第三变压吸附装置94.第四变压吸附装置10.第二缓冲罐11.去氢分析仪100.回流管道200.计量泵。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。下面结合示意图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1所示，一种新型甲醇制氢设备，包括原料罐1、过滤器2、换热器3、反应器4、空气泵5、电加热器6、冷却器7、第一缓冲罐8、变压吸附系统9、第二缓冲罐10和去氢分析仪11。换热器3内设有相互间隔的第一密封腔和第二密封腔，反应器4内设有相互间隔的第三密封腔和第四密封腔。原料罐1、过滤器2、换热器3的第一密封腔和反应器4的第三密封腔的一端依次相连通。反应器4的第三密封腔的另一端、换热器3的第二密封腔、冷却器7、第一缓冲罐8、变压吸附系统、第二缓冲罐10和去氢分析仪11依次相连通。反应器4的第四密封腔、空气泵5和电加热器6依次相连通形成一个循环加热系统，无需导热油供热，降低了加热成本，节能环保，反应器4的第四密封腔和空气泵5之间设有第一温度报警排压装置41，反应器4的第四密封腔和电加热器6之间设有第二温度报警排压装置42，反应器4上设有与第四密封腔相连通的第三温度报警排压装置43，通过第一温度报警排压装置41、第二温度报警排压装置42和第三温度报警排压装置43的配合，防止了压力过大的情况出现，增长了循环加热系统的使用寿命和安全性。第二缓冲罐10与反应器4的第三密封腔之间设有回流管道100，氢气没有达到标准时，回流管道100就会将氢气输回反应器4的第三密封腔内，进行二次提纯。换热器3的第一密封腔和反应器4的第三密封腔的一端之间设有计量泵200，通过计量泵200控制原料的输入量。该新型甲醇制氢设备的工作原理：原料罐1内注入混配好的甲醇及脱盐水，经计量泵200输出后进入换热器3，在换热器3中原料液与分解气进行热交换后形成混合气体，混合气体进入反应器4，反应温度为220℃～280℃，在催化剂的作用下同时发生下列分解和变换反应：总反应：CH3OH+H2O→CO2+3H2+49.5kj/mol总反应是吸热的，反应器4所需的热量由电加热器6及循环加热系统提供。从反应器4出来的分解气(主要是氢气和二氧化碳气体)在换热器3中与进料进行热交换后，再经过冷却，然后输出到变压吸附系统9，在变压吸附系统9中，氢气与二氧化碳进行分离，氢气纯度可达到99.99％，然后提供给用户使用。其中，由于总体反应为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型甲醇制氢设备，其特征在于，包括原料罐(1)、过滤器(2)、换热器(3)、反应器(4)、空气泵(5)、电加热器(6)、冷却器(7)、第一缓冲罐(8)、变压吸附系统(9)、第二缓冲罐(10)和去氢分析仪(11)；换热器(3)内设有相互间隔的第一密封腔和第二密封腔，反应器(4)内设有相互间隔的第三密封腔和第四密封腔；原料罐(1)、过滤器(2)、换热器(3)的第一密封腔和反应器(4)的第三密封腔的一端依次相连通；反应器(4)的第三密封腔的另一端、换热器(3)的第二密封腔、冷却器(7)、第一缓冲罐(8)、变压吸附系统、第二缓冲罐(10)和去氢分析仪(11)依次相连通；反应器(4)的第四密封腔、空气泵(5)和电加热器(6)依次相连通形成一个循环加热系统；变压吸附系统(9)包括并联的第一变压吸附装置(91)、第二变压吸附装置(92)、第三变压吸附装置(93)和第四变压吸附装置(94)，第一变压吸附装置(91)、第二变压吸附装置(92)、第三变压吸附装置(93)和第四变压吸附装置(94)通过管道相互连通，第一变压吸附装置(91)、第二变压吸附装置(92)、第三变压吸附装置(93)和第四变压吸附装置(94)之间的管道上均设有电磁阀。...

【技术特征摘要】
1.一种新型甲醇制氢设备，其特征在于，包括原料罐(1)、过滤器(2)、换热器(3)、反应器(4)、空气泵(5)、电加热器(6)、冷却器(7)、第一缓冲罐(8)、变压吸附系统(9)、第二缓冲罐(10)和去氢分析仪(11)；换热器(3)内设有相互间隔的第一密封腔和第二密封腔，反应器(4)内设有相互间隔的第三密封腔和第四密封腔；原料罐(1)、过滤器(2)、换热器(3)的第一密封腔和反应器(4)的第三密封腔的一端依次相连通；反应器(4)的第三密封腔的另一端、换热器(3)的第二密封腔、冷却器(7)、第一缓冲罐(8)、变压吸附系统、第二缓冲罐(10)和去氢分析仪(11)依次相连通；反应器(4)的第四密封腔、空气泵(5)和电加热器(6)依次相连通形成一个循环加热系统；变压吸附系统(9)包括并联的第一变压吸附装置(91)、第二变压吸附装置(92)、第三变压吸附装置(93)和第四变压吸附装置(94)，第一变压吸附装置(91)、第二变压吸附装置(92)、第三变压吸附装置(93)和第四变压吸附装置(94)通过管道相互连通，第一变压吸附装置(91)、第二变压吸附装置(92)、第三变压吸附装置(93)和第四变压吸附装置(94)之间的管道上均设有电磁阀。2.根据权利要求1所述的一种新型甲醇制氢设备，其特征在于，第二缓冲罐(10)与反应器(4)的第三密封腔之间设有回流管道(100)。3.根据权利要求1所述的一种新型甲醇制氢设备，其特征在于，换热器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锐，崔维霄，崔维淼，岳巍，袁文祥，包付海，封必亮，张华军，
申请(专利权)人：苏州市泰利登净化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32