重整装置、甲醇水重整制氢设备及方法、发电设备及方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种重整装置、甲醇水重整制氢设备及方法、发电设备及方法，所述重整装置包括燃烧室、气化室、重整室、导热机构；重整室的中部为中空结构，作为重整室的加热区域；重整室的加热区域内设置所述导热机构；所述重整室包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体之间作为化学反应发生区域；重整室设有反应气体输入口、富氢气体输出口；所述反应气体输入口连接所述气化室；所述燃烧室设置于重整室下方；导热机构包括若干导热管，各导热管的第一端连接燃烧室，第二端设置于重整室的不同高度；气化室设有原料气化区域，气化室的主体部分设置于重整室加热区域。本发明专利技术可提高加热的均匀性，提高设备的效率，延长设备寿命。

Reforming unit, methanol water reforming hydrogen generation equipment and method, power generation equipment and method

【技术实现步骤摘要】
重整装置、甲醇水重整制氢设备及方法、发电设备及方法
本专利技术属于制氢设备
，涉及一种甲醇水重整制氢设备，尤其涉及一种甲醇水重整制氢设备的重整装置；同时，本专利技术还涉及一种甲醇水重整制氢发电设备。
技术介绍
甲醇水重整制氢设备是利用甲醇水在高温及催化剂的条件下发生化学反应制得氢气的设备；如今已经实现了小型化。如中国专利CN201510476342.5揭示的一种甲醇水重整制氢发电机，详细介绍了甲醇水重整制氢设备的结构。经过最近几年的进一步发展，按照上述专利揭示的方案，当重整室加热到要求温度时，冷的甲醇水直接从上部进入盘管气化；并且目前的重整室是圆柱体结构。现有结构存在缺点：在运行过程中会有上下温度差异的现象，而直接冷的甲醇水进入会加剧温度差异的产生，从而影响重整室的效率及寿命。有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的甲醇水重整制氢设备的重整装置，以便克服现有重整装置存的上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种甲醇水重整制氢设备的重整装置，可提高加热的均匀性，提高设备的效率，延长设备寿命。本专利技术还提供一种甲醇水重整制氢设备及方法，可提高加热的均匀性，提高设备的效率，延长设备寿命。此外，本专利技术还提供一种甲醇水重整制氢发电设备及方法，可提高加热的均匀性，提高设备的效率，延长设备寿命。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种甲醇水重整制氢设备的重整装置，所述重整装置包括：燃烧室、预加热室、气化室、重整室、导热机构；所述重整室的中部为中空结构，作为重整室的加热区域；重整室的加热区域内设置所述导热机构；所述重整室包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体之间设有催化剂，第一壳体与第二壳体之间作为化学反应发生区域；重整室设有反应气体输入口、富氢气体输出口；所述反应气体输入口连接所述气化室；所述燃烧室设置于重整室下方；所述导热机构包括导热底板、若干具有不同长度的导热管；所述导热底板设有若干孔，各个孔分别连接对应的导热管；各导热管的第一端连接燃烧室，第二端设置于重整室的不同高度，将可燃气体或/和燃烧释放的热量送到重整室加热区域不同的高度，为重整室不同位置进行均匀加热；所述气化室设有原料气化区域，气化室的主体部分设置于重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域，能利用重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域将液态的甲醇水原料气化；所述气化室包括盘管；盘管的主要部分呈螺旋状设置于加热区域、通过第一壳体固定设置，或者，盘管的主要部分设置于化学反应发生区域、被催化剂所包围；所述预加热室设置于所述重整室加热区域的下部；预加热室设有预热流体入口、预热流体出口，预热流体入口连接原料输送管路，预热流体出口通过管路连接所述气化室。一种甲醇水重整制氢设备的重整装置，所述重整装置包括：燃烧室、气化室、重整室、导热机构；所述重整室的中部为中空结构，作为重整室的加热区域；重整室的加热区域内设置所述导热机构；所述重整室包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体之间设有催化剂，第一壳体与第二壳体之间作为化学反应发生区域；重整室设有反应气体输入口、富氢气体输出口；所述反应气体输入口连接所述气化室；所述燃烧室设置于重整室下方；所述导热机构包括若干导热管，各导热管的第一端连接燃烧室，第二端设置于重整室的不同高度；所述气化室设有原料气化区域，气化室的主体部分设置于重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域，能利用重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域将液态的甲醇水原料气化。作为本专利技术的一种优选方案，所述重整装置还设有预加热室；所述预加热室设置于所述重整室加热区域的下部；预加热室设有预热流体入口、预热流体出口，预热流体入口连接原料输送管路，预热流体出口通过管路连接所述气化室。作为本专利技术的一种优选方案，所述气化室包括盘管；盘管的主要部分呈螺旋状设置于加热区域、通过第一壳体固定设置，或者，盘管的主要部分设置于化学反应发生区域、被催化剂所包围。作为本专利技术的一种优选方案，所述导热机构包括导热底板、若干具有不同长度的导热管；所述导热底板设有若干孔，各个孔分别连接对应的导热管。一种甲醇水重整制氢设备，所述甲醇水重整制氢设备包括：上述的重整装置。作为本专利技术的一种优选方案，所述甲醇水重整制氢设备还包括钯膜分离装置，钯膜分离装置设置于所述重整装置的加热区域，能利用加热区域的热量为自身加热；所述重整装置的富氢气体输出口连接钯膜分离装置，钯膜分离装置将重整装置输出的富氢气体分离为两部分，一部分为高纯度氢气，另一部分为余气；所述钯膜分离装置设有高纯度氢气输出口、余气输出口，余气输出口与燃烧室之间设有余气输送管路，余气能通过余气输送管路输送至燃烧室，重整装置及钯膜分离装置利用余气燃烧的热量工作。一种甲醇水重整制氢发电设备，所述甲醇水重整制氢发电设备包括：上述的甲醇水重整制氢设备，以及氢燃料电池；甲醇水重整制氢设备连接氢燃料电池，氢燃料电池能利用甲醇水重整制氢设备制得的氢气发出直流电。一种上述的甲醇水重整制氢设备的制氢方法，所述制氢方法包括如下步骤：步骤S1、燃烧室利用甲醇水重整制氢设备中钯膜分离器分离出的余气燃烧放热，可维持甲醇水重整制氢设备及其重整装置的运行；步骤S2、摩尔比为1:1的甲醇水液体原料经过液体泵及原料输送管路输送至预加热室；预加热室设置于重整室加热区域的下部、燃烧室的上部，具有高温，甲醇水液体原料通过该区域进行预热；步骤S3、经过预热的原料进入气化室气化，气化室的主要部分为盘管，盘管位于重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域，能利用重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域将液态的甲醇水原料气化；导热机构包括若干具有不同长度的导热管，能将重整室加热区域的温度做到均匀，避免局部过热而其他区域温度不足；步骤S4、气化后的甲醇水原料进入重整室在催化剂的催化下重整，生成H2及CO2；将生成的气体输送至钯膜分离器；步骤S5、钯膜分离装置设置于所述重整装置的加热区域，能利用加热区域的热量为自身加热；所述重整装置的富氢气体输出口连接钯膜分离装置，钯膜分离装置将重整装置输出的富氢气体分离为两部分，一部分为高纯度氢气，另一部分为余气；所述钯膜分离装置设有高纯度氢气输出口、余气输出口，余气输出口与燃烧室之间设有余气输送管路，余气能通过余气输送管路输送至燃烧室，重整装置及钯膜分离装置利用余气燃烧的热量工作。一种上述的甲醇水重整制氢发电设备的制氢发电方法，所述制氢发电方法包括如下步骤：步骤S1、燃烧室1利用甲醇水重整制氢设备中钯膜分离器分离出的余气燃烧放热，可维持甲醇水重整制氢设备及其重整装置的运行；步骤S2、摩尔比为1:1的甲醇水液体原料经过液体泵及原料输送管路输送至预加热室；预加热室设置于重整室加热区域的下部、燃烧室的上部，具有一定的温度，甲醇水液体原料通过该区域进行预热；步骤S3、经过预热的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇水重整制氢设备的重整装置，其特征在于，所述重整装置包括：燃烧室、预加热室、气化室、重整室、导热机构；/n所述重整室的中部为中空结构，作为重整室的加热区域；重整室的加热区域内设置所述导热机构；/n所述重整室包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体之间设有催化剂，第一壳体与第二壳体之间作为化学反应发生区域；重整室设有反应气体输入口、富氢气体输出口；所述反应气体输入口连接所述气化室；/n所述燃烧室设置于重整室下方；所述导热机构包括导热底板、若干具有不同长度的导热管；所述导热底板设有若干孔，各个孔分别连接对应的导热管；各导热管的第一端连接燃烧室，第二端设置于重整室的不同高度，将可燃气体或/和燃烧释放的热量送到重整室加热区域不同的高度，为重整室不同位置进行均匀加热；/n所述气化室设有原料气化区域，气化室的主体部分设置于重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域，能利用重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域将液态的甲醇水原料气化；/n所述气化室包括盘管；盘管的主要部分呈螺旋状设置于加热区域、通过第一壳体固定设置，或者，盘管的主要部分设置于化学反应发生区域、被催化剂所包围；/n所述预加热室设置于所述重整室加热区域的下部；预加热室设有预热流体入口、预热流体出口，预热流体入口连接原料输送管路，预热流体出口通过管路连接所述气化室。/n...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇水重整制氢设备的重整装置，其特征在于，所述重整装置包括：燃烧室、预加热室、气化室、重整室、导热机构；
所述重整室的中部为中空结构，作为重整室的加热区域；重整室的加热区域内设置所述导热机构；
所述重整室包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体之间设有催化剂，第一壳体与第二壳体之间作为化学反应发生区域；重整室设有反应气体输入口、富氢气体输出口；所述反应气体输入口连接所述气化室；
所述燃烧室设置于重整室下方；所述导热机构包括导热底板、若干具有不同长度的导热管；所述导热底板设有若干孔，各个孔分别连接对应的导热管；各导热管的第一端连接燃烧室，第二端设置于重整室的不同高度，将可燃气体或/和燃烧释放的热量送到重整室加热区域不同的高度，为重整室不同位置进行均匀加热；
所述气化室设有原料气化区域，气化室的主体部分设置于重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域，能利用重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域将液态的甲醇水原料气化；
所述气化室包括盘管；盘管的主要部分呈螺旋状设置于加热区域、通过第一壳体固定设置，或者，盘管的主要部分设置于化学反应发生区域、被催化剂所包围；
所述预加热室设置于所述重整室加热区域的下部；预加热室设有预热流体入口、预热流体出口，预热流体入口连接原料输送管路，预热流体出口通过管路连接所述气化室。


2.一种甲醇水重整制氢设备的重整装置，其特征在于，所述重整装置包括：燃烧室、气化室、重整室、导热机构；
所述重整室的中部为中空结构，作为重整室的加热区域；重整室的加热区域内设置所述导热机构；
所述重整室包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体之间设有催化剂，第一壳体与第二壳体之间作为化学反应发生区域；重整室设有反应气体输入口、富氢气体输出口；所述反应气体输入口连接所述气化室；
所述燃烧室设置于重整室下方；所述导热机构包括若干导热管，各导热管的第一端连接燃烧室，第二端设置于重整室的不同高度；
所述气化室设有原料气化区域，气化室的主体部分设置于重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域，能利用重整室加热区域或/和重整室化学反应发生区域将液态的甲醇水原料气化。


3.根据权利要求2所述的甲醇水重整制氢设备的重整装置，其特征在于：
所述重整装置还设有预加热室；所述预加热室设置于所述重整室加热区域的下部；预加热室设有预热流体入口、预热流体出口，预热流体入口连接原料输送管路，预热流体出口通过管路连接所述气化室。


4.根据权利要求2所述的甲醇水重整制氢设备的重整装置，其特征在于：
所述气化室包括盘管；盘管的主要部分呈螺旋状设置于加热区域、通过第一壳体固定设置，或者，盘管的主要部分设置于化学反应发生区域、被催化剂所包围。


5.根据权利要求2所述的甲醇水重整制氢设备的重整装置，其特征在于：
所述导热机构包括导热底板、若干具有不同长度的导热管；所述导热底板设有若干孔，各个孔分别连接对应的导热管。


6.一种甲醇水重整制氢设备，其特征在于，所述甲醇水重整制氢设备包括：权利要求1至5之一所述的重整装置。


7.根据权利要求6所述的甲醇水重整制氢设备，其特征在于：
所述甲醇水重整制氢设备还包括钯膜分离装置，钯膜分离装置设置于所述重整装置的加热区域，能利用加热区域的热量为自身加热；
所述重整装置的富氢气体输出口连接钯膜分离装置，钯膜分离装置将重整装置输出的富氢气体分离为两部分，一部分为高...

【专利技术属性】
技术研发人员：向华，马红儒，廖学文，
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