一种制氢系统技术方案

本发明专利技术提供了一种制氢系统，包括至少一个蒸气发生器，设有蒸气出口；至少一个氢气反应器，连接所述蒸气发生器，且设有蒸气入口；其中，所述蒸气发生器与所述氢气反应器的内部均通有热废气，且所述蒸气发生器与所述氢气反应器为环形设置或者并排设置。本发明专利技术利用热废气对制氢装置进行加热，降低了所述制氢装置的加热成本，实现了对述所述热废气的再利用。实现了对述所述热废气的再利用。实现了对述所述热废气的再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢系统


[0001]本专利技术涉及化工设备
，具体而言，涉及一种制氢系统。

技术介绍

[0002]随着常规能源的有限性以及环境问题的日益凸出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。在各种新能源的研究中，氢气以完全清洁的燃烧方式以及可以再生的优势成为研究者的首选，而在制氢过程中，需要对制氢的环境有严格要求，以发生意外。
[0003]现有制氢过程中，通常将甲醇与水作为原料液、使用燃烧炉等高温装置对反应进行加热的方式来制备氢气。但是，燃烧炉燃烧需要大量燃料，燃烧产生的热废气直接排放了，加热成本较高，也是对热废气中的热量的一种浪费。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种制氢系统，包括：至少一个蒸气发生器，设有蒸气出口；至少一个氢气反应器，连接所述蒸气发生器，且设有蒸气入口；其中，所述蒸气发生器与所述氢气反应器为环形设置或者并排设置。所述蒸气发生器与所述氢气反应器的内部均通有热废气，且所述蒸气发生器与所述氢气反应器为环形设置或者并排设置。
[0005]进一步的，所述制氢系统包括一个所述蒸气发生器和多个所述氢气反应器；其中，多个所述氢气反应器环绕设置在所述蒸气发生器周围。
[0006]采用该技术方案后所达到的技术效果：通过所述热废气的热量对蒸气反应器内的蒸气材料进行加热，产生制氢反应所需的蒸气并通过所述蒸气出口排出；所述蒸气反应器排出的蒸气通过所述蒸气入口进入所述氢气发生器，通过热废气对所述氢气反应器内的蒸气进行加热，反应生成氢气。降低了加热成本，实现了对述所述热废气的再利用。
[0007]进一步的，所述蒸气发生器和所述氢气发生器均设有蓄热组件，所述蓄热组件沿其长度方向具有相对的第一端和第二端；在所述蓄热组件内设有多个贯穿所述第一端和所述第二端的热废气传输通道，以及至少一个同样贯穿所述第一端和所述第二端的气体传输通道，所述热废气传输通道与所述气体传输通道间隔设置。
[0008]采用该技术方案后所达到的技术效果：所述蓄热组件能够吸收并储存热废气中的热量，并对所述蒸气发生器内的所述蒸气和所述氢气发生器内的所述蒸气进行加热。
[0009]进一步的，所述蓄热组件由多个蓄热组件拼接而成。
[0010]采用该技术方案后所达到的技术效果：通过多个蓄热件拼接形成蓄热组件，当所述蓄热体的热废气传输通道被堵住时，只需更换第一端的蓄热件，进而降低使用成本。
[0011]进一步的，所述蒸气发生器包括：多个蒸气传输管道，每个所述蒸气传输管道设于不同的所述气体传输通道；蒸气材料容纳部，具有蒸气材料容纳空间并开设有连通所述蒸气材料容纳空间的蒸气材料入口，设于所述第一端，所述蒸气材料容纳空间连通所述多个气体传输通道；蒸气容纳部，具有蒸气容纳空间并开设有连通所述蒸气容纳空间的蒸气出
口，设于所述第二端，所述蒸气容纳空间连通所述多个气体传输通道。
[0012]采用该技术方案后所达到的技术效果：所述蒸气材料通过所述蒸气材料入口进入所述蒸气材料容纳部的所述蒸气材料容纳空间，在高温高压的环境下，所述蒸气发生材料转化成蒸气，所述蒸气和所述蒸气发生材料进入所述蒸气传输管道。最终，所述蒸气经过所述蒸气传输管道进入所述蒸气容纳部的所述蒸气容纳空间，并从所述蒸气容纳部的所述蒸气出口排出。
[0013]进一步的，所述蒸气发生器还包括：第一热废气容纳部，具有第一热废气容纳空间并开有连通所述第一热废气容纳空间的第一热废气入口，且设于所述第一端，所述第一热废气容纳空间连通所述多个热废气传输通道；第一废气容纳部，具有第一废气容纳空间并开有连通所述第一废气容纳空间的第一废气出口，且设于所述第二端，所述第一废气容纳空间连通所述多个热废气传输通道。
[0014]采用该技术方案后所达到的技术效果：所述热废气从所述第一热废气入口进入所述第一热废气容纳部的所述第一热废气容纳空间。接着，通过所述多个热废气传输通道，并与所述蓄热本体进行热量交换成为废气。最终，所述废气从所述多个热废气传输通道进入所述第一废气容纳部的所述第一废气容纳空间，并从所述第一废气容纳部开设的所述第一废气出口排出。
[0015]进一步的，所述氢气反应器包括：氢气反应部，所述氢气反应部内设有制氢空间，所述氢气反应部设于所述气体传输通道内；所述氢气反应部在靠近所述第一端的位置开设有连通所述制氢空间的氢气输出口；所述氢气反应部在靠近所述第二端的位置开设有连通所述制氢空间的蒸气输入口；制氢催化剂，设于所述制氢空间内。
[0016]采用该技术方案后所达到的技术效果：所述制氢空间内设有制氢催化剂，用于与所述蒸气发生器产生的蒸气反应制备氢气。
[0017]进一步的，所述氢气反应器包括：第二热废气容纳部，具有第二热废气容纳空间并开有连通所述第二热废气容纳空间的第二热废气入口，且设于所述第一端，所述第二热废气容纳空间连通所述多个热废气传输通道；第二废气容纳部，具有第二废气容纳空间并开有连通所述第二废气容纳空间的第二废气出口，且设于所述第二端，所述第二废气容纳空间连通所述多个热废气传输通道。
[0018]采用该技术方案后所达到的技术效果：所述热废气依次经过第二热废气入口、第二热废气容纳空间、热废气传输通道、第二废气容纳空间，最终从第二废气出口排出。通过热废气加热保持所述氢气反应器的温度，对热废气进行再利用，实现了节能的效果。
[0019]进一步的，所述氢气反应部穿过所述第二热废气容纳部、并于所述第二热废气容纳部远离所述蓄热组件的一侧开设有所述氢气输出口；所述氢气反应部穿过所述第二废气容纳部、并于所述第二废气容纳部远离所述蓄热组件的一侧开设有所述蒸气输入口。
[0020]采用该技术方案后所达到的技术效果：所述氢气反应部穿过所述第二热废气容纳部与所述第二废气容纳部，使得热废气在输入至输出的过程中，全程对所述氢气反应部进行加热，降低了加热成本，实现了对所述热废气的再利用。
[0021]进一步的，所述制氢系统还包括：第一保温套筒，套设在所述多个蒸气传输管道的外部；第二保温套筒，套设在所述氢气反应部的外部。
[0022]采用该技术方案后所达到的技术效果：在蒸气传输管道的外部设置第一保温套
筒，所述第一保温套筒减缓所述蒸气传输管道的热量散失；在氢气反应部的外部设置第二保温套筒，所述第二保温套筒能够减缓所述氢气反应部的热量散失。
[0023]进一步的，所述制氢系统还包括：电加热器，设于所述氢气反应部。
[0024]采用该技术方案后所达到的技术效果：当所述热废气本身的热量不足以使所述蒸气反应生成氢气时，启动所述电加热器，对所述氢气反应部进行加热，使所述氢气反应部的温度始终保持在制氢所需的温度状态。
[0025]综上所述，本申请上述各个实施例可以具有如下一个或多个优点或有益效果：
[0026](1)利用热废气对制氢装置进行加热，降低了所述制氢装置的加热成本，实现了对述所述热废气的再利用。
[0027](2)利用蓄热组件吸收并储存热废气中的热量，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢系统，其特征在于，包括：至少一个蒸气发生器，设有蒸气出口；至少一个氢气反应器，连接所述蒸气发生器，且设有蒸气入口；其中，所述蒸气发生器与所述氢气反应器的内部均通有热废气，且所述蒸气发生器与所述氢气反应器为环形设置或者并排设置。2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述蒸气发生器和所述氢气发生器均包括蓄热组件，沿其长度方向具有相对的第一端和第二端；在所述蓄热组件内设有多个贯穿所述第一端和所述第二端的热废气传输通道，以及至少一个同样贯穿所述第一端和所述第二端的气体传输通道，所述热废气传输通道与所述气体传输通道间隔设置。3.根据权利要求2所述的制氢系统，其特征在于，所述蓄热组件由多个蓄热组件拼接而成。4.根据权利要求2或3所述的制氢系统，其特征在于，所述蒸气发生器包括：多个蒸气传输管道，每个所述蒸气传输管道设于不同的所述气体传输通道；蒸气材料容纳部，具有蒸气材料容纳空间并开设有连通所述蒸气材料容纳空间的蒸气材料入口，设于所述第一端，所述蒸气材料容纳空间连通所述多个气体传输通道；蒸气容纳部，具有蒸气容纳空间并开设有连通所述蒸气容纳空间的蒸气出口，设于所述第二端，所述蒸气容纳空间连通所述多个气体传输通道。5.根据权利要求4所述的制氢系统，其特征在于，所述蒸气发生器还包括：第一热废气容纳部，具有第一热废气容纳空间并开有连通所述第一热废气容纳空间的第一热废气入口，且设于所述第一端，所述第一热废气容纳空间连通所述多个热废气传输通道；第一废气容纳部，具有第一废气容纳空间并开有连通所述第一废气容纳空间的第一废气出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会强，
申请(专利权)人：广东醇氢新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：