一种制氢机制造技术

本实用新型专利技术属于氢能源技术领域，尤其涉及一种制氢机，包括依次连接的储液系统、输送系统、重整反应器系统和气体缓冲系统，所述重整反应器系统包括制气结构和设置于所述制气结构外围的保温结构。相对于现有技术，本实用新型专利技术简化了甲醇水蒸气重整制氢系统，将气化系统和重整系统进行了一体化设计，缩减了设备体积，提高了系统热量利用率，合理的布局设计以及加工工艺保证了催化反应条件，提高了制氢速率，并节约了成本。并节约了成本。并节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢机


[0001]本技术属于氢能源
，尤其涉及一种制氢机。

技术介绍

[0002]氢气广泛应用于化工生产、电子、航天燃料等领域。随着近年氢燃料电池项目推进，氢的生产及运输得到广泛关注。在氢气的制取方面，目前市面制氢机多以大型设备为主，小型制氢设备多以撬装式电解水式制氢机为主，其制氢耗电量大，以1Nm3/h制氢机为例，一小时耗电量高达4.0
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6kWh，从而使得制氢成本较大，另外自身所需的大电流也限制其大规模应用。
[0003]具体而言，氢气的制备方法有很多种，如电解水制氢工艺、煤制气分离制氢工艺和甲醇制氢工艺等，其中甲醇制氢工艺因其成本较低、生产方便、安全等优点成为目前主流的制氢工艺。该工艺的主要过程为：将液态的甲醇从加液口加入制氢系统中，在加热结构的加热作用下气化，然后甲醇气体与水蒸汽混合物在催化剂的作用下完成转化反应，生成氢气和二氧化碳。
[0004]现有的甲醇气化制氢机体积庞大、制氢效率低，成本高，无法实现大规模应用。
[0005]有鉴于此，本技术旨在提供一种制氢机，其简化了甲醇水蒸气重整制氢系统，将气化系统和重整系统进行了一体化设计，缩减了设备体积，提高了系统热量利用率，合理的布局设计以及加工工艺保证了催化反应条件，提高了制氢速率，并节约了成本。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种制氢机，其简化了甲醇水蒸气重整制氢系统，将气化系统和重整系统进行了一体化设计，缩减了设备体积，提高了系统热量利用率，合理的布局设计以及加工工艺保证了催化反应条件，提高了制氢速率，并节约了成本。
[0007]为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0008]一种制氢机，包括依次连接的储液系统、输送系统、重整反应器系统和气体缓冲系统，所述重整反应器系统包括制气结构和设置于所述制气结构外围的保温结构。
[0009]作为本技术制氢机的一种改进，所述储液系统包括储液容器和设置于所述储液容器上的液位报警器。
[0010]作为本技术制氢机的一种改进，所述输送系统包括输送管道和依次设置于所述输送管道上的过滤器、电磁阀和单向阀，所述输送管道的一端与所述储液系统连接，所述输送管道的另一端与所述重整反应器系统连接，所述输送管道还连接有齿轮泵，所述齿轮泵位于所述电磁阀和所述单向阀之间。
[0011]作为本技术制氢机的一种改进，所述制气结构包括外管和设置于所述外管内的内管，所述内管内设置有第一加热体，所述外管和所述内管之间设置有第二加热体、第一反应室、第二反应室和第三反应室，所述第一反应室的进液口与所述输送系统连接，所述第
一反应室的入口处设置有气化室，所述第二反应室的出气口与所述气体缓冲系统连接，所述制气结构还设置有热交换室，所述第三反应室与所述第一反应室和所述第二反应室连通，所述第一反应室、所述第二反应室和所述第三反应室内均设置有催化剂。
[0012]作为本技术制氢机的一种改进，所述气化室设置为第一盘管结构；所述热交换室是由高温气体与低温区域（低温区域为第二反应室和靠外围的第三反应室的大约上部三分之一的区域）形成，所述第一反应室、所述第二反应室和所述第三反应室的下方设置有支撑网架，所述支撑网架与所述外管的底部之间形成有架空空间，所述第一反应室的进液口和所述第二反应室的出气口位于所述制气结构的同一侧。
[0013]作为本技术制氢机的一种改进，所述内管内设置有第一测温装置，所述第三反应室内设置有第二测温装置；所述内管和所述外管的一端部通过密封结构密封连接，所述第一测温装置和所述第二测温装置均通过卡接套头固定于所述密封结构上。
[0014]作为本技术制氢机的一种改进，所述第二加热体通过固定架设置于所述内管和所述外管之间，所述固定架包括立柱和依次穿设于所述立柱上的加热体支撑板、加热体固定板和加热体支架固定板，所述加热体固定板上设置有可供所述第二加热体穿过的第一孔洞，所述加热体支架固定板上设置有可供所述第二加热体穿过的第二孔洞。
[0015]作为本技术制氢机的一种改进，所述加热体支撑板、所述加热体固定板和所述加热体支架固定板均呈半圆形条状结构。
[0016]作为本技术制氢机的一种改进，所述气体缓冲系统上设置有泄压装置。
[0017]作为本技术制氢机的一种改进，所述制氢机还包括控制系统。
[0018]作为本技术制氢机的一种改进，所述控制系统包括控制箱、显示屏和急停按钮，所述控制箱与所述显示屏和所述急停按钮连接，所述控制系统还与所述储液系统、所述输送系统、所述重整反应器系统和所述气体缓冲系统连接。
[0019]相对于现有技术，本技术简化了甲醇水蒸气重整制氢系统，将气化系统和重整系统进行了一体化设计，缩减了设备体积，提高了系统热量利用率，合理的布局设计以及加工工艺保证了催化反应条件，提高了制氢速率，并节约了成本。
[0020]此外，本技术还有如下优势：
[0021]第一，本技术的制气结构包括内管和外管，并在内管内放入第一加热体，同时在内管和外管之间放入第二加热体，可以实现内部加热，如此即可实现少的热损失，同时可以节省体积，提升效率。即，本技术在管式反应器整体外形结构不变的情况下，通过增加内部套管结构，解决了反应器反应路径过短的问题，同时内环的材料的增加使得反应器导热量加大，床层温度更加均匀，同时极大的缩短了反应器冷机启动时间，改善了反应器装填分区状态，同时不锈钢等金属及各种合金焊接简单，装卸催化剂方便。
[0022]第二，本技术在第一反应室的入口处设有一定长度的盘管结构，输送系统与盘管结构连通，如此即可充分利用制气结构的热量对甲醇液体进行气化，实现少的热损失，提高热能的利用率；实际制作时，使用一定长度的管子，将管子按照圆柱形盘圈，盘管需要贴合第一反应室的入口内壁。由于由盘管结构制成的气化室能近距离接触供热体，因此能够使发热体与冷液达到换热效果，从而充分利用热量，达到高的热量转换率。
[0023]第三，由于本技术合理使用了制气结构的内部空间，不需要额外的气化室，因此可以节省体积。而且气化室装配简单，制备成本低。
[0024]第四，本技术中，第一反应室的进液口和第二反应室的出气口位于所述制气结构的同一侧。因此可以减小整个反应器的体积，而且能够避免堵塞。即，本技术的反应器为同端进液、出气，可根据反应情况对反应器原料输入端和产物输出端进行对调调整。
[0025]第五，热交换室提高了制气结构低温区域的温度，提升了热量利用率。
附图说明
[0026]图1为本技术的结构示意图。
[0027]图2为图1的部分放大图。
[0028]图3为本技术中固定架的立体结构示意图（带加热体）。
[0029]图4为本技术中固定架的分解结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术实施例中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢机，其特征在于：包括依次连接的储液系统、输送系统、重整反应器系统和气体缓冲系统，所述重整反应器系统包括制气结构和设置于所述制气结构外围的保温结构。2.根据权利要求1所述的制氢机，其特征在于：所述储液系统包括储液容器和设置于所述储液容器上的液位报警器。3.根据权利要求1所述的制氢机，其特征在于：所述输送系统包括输送管道和依次设置于所述输送管道上的过滤器、电磁阀和单向阀，所述输送管道的一端与所述储液系统连接，所述输送管道的另一端与所述重整反应器系统连接，所述输送管道还连接有齿轮泵，所述齿轮泵位于所述电磁阀和所述单向阀之间。4.根据权利要求1所述的制氢机，其特征在于：所述制气结构包括外管和设置于所述外管内的内管，所述内管内设置有第一加热体，所述外管和所述内管之间设置有第二加热体、第一反应室、第二反应室和第三反应室，所述第一反应室的进液口与所述输送系统连接，所述第一反应室的入口处设置有气化室，所述第二反应室的出气口与所述气体缓冲系统连接，所述制气结构还设置有热交换室，所述第三反应室与所述第一反应室和所述第二反应室连通，所述第一反应室、所述第二反应室和所述第三反应室内均设置有催化剂。5.根据权利要求4所述的制氢机，其特征在于：所述气化室设置为第一盘管结构；所述热交换室是由高温气体与低温区域形成，所述第一反应室、所述第二反应室...

【专利技术属性】
技术研发人员：周传刚，彭程，
申请(专利权)人：广东蓝玖新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：