一种自供热自增压的高效氨分解制氢系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自供热自增压的高效氨分解制氢系统，该系统包括经管道和阀门依次连通的液氨原料罐、高压平流泵、氨分解器、冷却器、气液分离器、第一热交换器、膜分离器和金属储氢罐，气液分离器底部的液相出口连通液氨原料罐，形成一个循环回路；此外还包括催化燃烧器，结构紧凑、构思巧妙、快速启停、静默无噪音、节能高效，需增压单元，实现了静默无噪音移动式供氢；无需外界供热，不但能简化设备，还能节能减排，通过自增压方式实现了氨原料循环高效利用，大幅度提高产氢速率，达到了质子交换膜燃料电池对质量储氢密度、体积储氢密度、氢气成本及震动噪音等实际应用指标的要求。气成本及震动噪音等实际应用指标的要求。气成本及震动噪音等实际应用指标的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种自供热自增压的高效氨分解制氢系统

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[0001]本技术涉及氢能
，具体涉及一种自供热自增压的高效氨分解制氢系统。

技术介绍
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[0002]氢能具有储量丰富、来源广泛、能量密度高、可循环利用、具有零碳排放及无污染物排放等特点。
[0003]氢气与氧气反应的唯一产物就是水，结合燃料电池技术、内燃机技术、燃气轮机技术，可以实现高效的能量转换。但应用过程中氢气的低体积能量密度和运输过程中的危险性是氢能应用实现商业化的一大阻碍，无论是高压鑵氢、液氢、还是固体金属储氢方案都无法解决用氢难题，这一瓶颈可以利用高含氢量的储氢载体，通过现场制氢的方法来解决。目前现场制氢主要有电解水制氢、甲醇制氢、和氨制氢。
[0004]电解水制氢由于成本太高难以推广，且需用到电，完全不适用于移动现场制氢；甲醇是碳基储氢载体，甲醇制氢依然会产生碳排放，不符合零碳新能源发展方向，而且伴生的少量CO也易使质子交换膜燃料电池中毒导致氢纯化复杂困难；氨是非碳基储氢载体，具有较高的氢含量(17.65％)、较高的体积能量密度(液氢的1.5倍)、易于储存和运输、工业基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自供热自增压的高效氨分解制氢系统，其特征在于，该系统包括经管道和阀门依次连通的液氨原料罐、高压平流泵、氨分解器、冷却器、气液分离器、第一热交换器、膜分离器和金属储氢罐，气液分离器底部的液相出口连通液氨原料罐，形成一个循环回路；此外还包括催化燃烧器，催化燃烧器为氨分解器和第一热交换器供热；所述氨分解器为微通道反应器，其结构为横竖双侧不互通内换热式管程，其中，竖向管程为反应通道，反应通道内填充氨裂解催化剂颗粒构成催化床，反应通道进料口设在氨分解器底部，反应通道出气管设在氨分解器反应通道顶端；横向壳程为热流体加热通道，加热通道两侧分别设置热流体进口和出口，热流体进口跟催化燃烧器的燃烧气输出管连通。2.根据权利要求1所述的高效氨分解制氢系统，其特征在于，所述冷却器为水冷型或气冷型，将输出的氢气和氮气和未反应的氨气冷却至15
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30℃，输入气液分离器。3.根据权利要求1所述的高效氨分解制氢系统，其特征在于，催化燃烧器也跟金属储氢罐连通；氨分解器和第一热交换器设置控温设备。4.根据权利要求1所述的高效氨分解制氢系统，其特征在于，氨分解器与气液分离器通过背压阀连接，适于将氨分解器内生成的氢气、氮气和未反应的氨气输送至气液分离器内进行气液分离。5.根据权利要求4所述的高效氨分解制氢系统，其特征在于，背压阀出口设有旁路阀，适于采集生成的反应气进行流量测定、组份色谱分析。6.根据权利要求1所述的高效氨分解制氢系统，其特征在于，气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子庚，张核元，魏彩霞，
申请(专利权)人：大方元素广东科技有限公司，
类型：新型
国别省市：