本实用新型专利技术涉及甲醇制氢技术领域，尤其涉及一种甲醇蒸发装置，包括：外管、穿设在外管内的内管、以及连接外管的加热器。外管的外侧设有甲醇入口。外管的顶部设有蒸气出口。外管的外侧设有固定件。内管与外管共轴设置，且内管的外径小于外管的内径。内管从外管的底部往外管的顶部延伸，且内管的高度小于外管的高度。加热器设有从下往上螺旋式缠绕在外管的外侧的加热条。加热条均匀缠绕在外管的外侧并通过固定件进行固定。该设计的加热功率、过热度以及温度均匀性的可控性强，甲醇受热均匀，蒸发效率高，甲醇蒸气过热到接近反应器的温度，有效降低液态的甲醇溢流至反应器的风险。效降低液态的甲醇溢流至反应器的风险。效降低液态的甲醇溢流至反应器的风险。
【技术实现步骤摘要】
甲醇蒸发装置
[0001]本技术涉及甲醇制氢
，特别是涉及一种甲醇蒸发装置。
技术介绍
[0002]甲醇制氢是一种制氢工艺，其通过甲醇与水蒸气在设定的温度和压力条件下，配合催化剂使得甲醇发生裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢气和二氧化碳，再将氢气与二氧化碳分离以得到所需的氢气。在甲醇制氢过程中，需要对甲醇进行汽化处理，通常会使用甲醇蒸发器，通过加热的方式使得甲醇从液态转换为气态。
[0003]传统的甲醇蒸发器的结构形式多样，但是普遍存在的缺陷在于：加热功率、过热度、以及温度均匀性都比较难控制，使得获取到的甲醇的受热不均匀，蒸发效率低，甲醇蒸汽的过热温度难以接近后续工艺中的反应器的温度，而且若甲醇蒸发不及时，会存在液态的甲醇从蒸发器溢流至反应器的风险，导致催化剂的使用寿命缩短和活性降低，转化率和选择性均难以达到要求。
技术实现思路
[0004]基于此，本技术提供一种甲醇蒸发装置，加热功率、过热度以及温度均匀性的可控性强，甲醇受热均匀，蒸发效率高，甲醇蒸气过热到接近反应器的温度，有效降低液态的甲醇溢流至反应器的风险。
[0005]一种甲醇蒸发装置，包括：
[0006]外管；外管的外侧设有甲醇入口；外管的顶部设有蒸气出口；外管的外侧设有固定件；
[0007]穿设在外管内的内管；内管与外管共轴设置，且内管的外径小于外管的内径；内管从外管的底部往外管的顶部延伸，且内管的高度小于外管的高度；以及
[0008]连接外管的加热器；加热器设有从下往上螺旋式缠绕在外管的外侧的加热条；加热条均匀缠绕在外管的外侧并通过固定件进行固定。
[0009]上述甲醇蒸发装置，工作时，液态的甲醇从外管上的甲醇入口进入到外管与内管之间形成的蒸发区。加热器用于对外管进行加热，使得液态的甲醇受热后气化成甲醇蒸气并且从外管的顶部的蒸气出口流出。在该设计中，引入内管并且加热条通过固定件均分固定并缠绕在外管的外侧，在相同储液量的条件下，液位被提高，进而使得液体与外管的内侧壁接触面积更大，从而提高加热效率，进而提升蒸发效率。同时，内管的高度小于外管的高度，使得外管的内腔被划分为蒸发区和过热区，液态的甲醇在蒸发区受热气化成甲醇蒸气，而甲醇蒸气在过热区进一步加热，兼具了蒸发器和过热器的双重功能，流出的甲醇蒸气的温度更接近反应器的温度。因此，该设计的加热功率、过热度以及温度均匀性的可控性强，甲醇受热均匀，蒸发效率高，甲醇蒸气过热到接近反应器的温度，有效降低液态的甲醇溢流至反应器的风险。
[0010]在其中一个实施例中，甲醇入口位于外管的1/2～2/3高度处。甲醇入口位置的高
度控制在外管的1/2～2/3高度范围有利于液态的甲醇的流入，以及减少液态的甲醇对形成的甲醇蒸气的干扰。
[0011]在其中一个实施例中，内管的顶部位置高于甲醇入口位置。当液态的甲醇流入外管的内腔时会直接进入到内管与外管之间形成的蒸发区并且冲击内管的外侧而被打散。
[0012]在其中一个实施例中，加热条的顶部位置高于内管的顶部位置。加热条的覆盖了蒸发区并且延伸至过热区，有利于对过热区内的甲醇蒸气进行加热，使得甲醇蒸汽更快到达所需的过热度。
[0013]在其中一个实施例中，内管的外侧和/或顶部设有向外延伸且抵接外管的内侧壁的支撑部。支撑部可以对内管的外侧壁与外管的内侧壁之间进行限位和支撑，对内管起到导正的作用，确保内管平行于外管并且不易歪斜。
[0014]在其中一个实施例中，该甲醇蒸发装置还包括：连接外管的温度传感器；温度传感器从外管的顶部且延伸至外管的内腔；温度传感器位于内管的顶部上方。通过温度传感器可以检测甲醇蒸气的温度，从而判断外管内的甲醇的蒸发程度，进而间接地判断出外管内的甲醇的液位高度，实现液位监测的功能，有利于调节液体的甲醇的输入量，避免液体的甲醇过多而溢流至反应器。
[0015]在其中一个实施例中，该甲醇蒸发装置还包括：位于外管内的液位传感器。通过液位传感器检测外管内的甲醇的液位高度，实现液位检测的功能，有利于调节液体的甲醇的输入量，避免液体的甲醇过多而溢流至反应器。
[0016]在其中一个实施例中，固定件为沿外管的轴向设置的凸条；凸条设有多个均匀间隔分布的卡槽；卡槽卡接加热条。通过凸条的卡槽对加热条进行卡接固定，使得加热条能够维持均匀缠绕的方式固定在外管的外侧上。
[0017]在其中一个实施例中，凸条的数量为多个且均匀分布在外管的周侧。多个凸条有利于均衡加热条的受力，使得加热条的姿态更加稳定。
[0018]在其中一个实施例中，固定件包括：多个沿加热条的缠绕路径均匀分布在外管的外侧的凸齿；各凸齿分别卡接加热条。通过多个沿加热条的缠绕路径均匀分布在外管的外侧的凸齿对加热条进行卡接固定，使得加热条能够维持均匀缠绕的方式固定在外管的外侧上。
附图说明
[0019]图1为本技术的一种实施例的甲醇蒸发装置的立体视图；
[0020]图2为图1所示的甲醇蒸发装置的透视图；
[0021]图3为图1所示的甲醇蒸发装置的分解图；
[0022]图4为图3所示的甲醇蒸发装置中的外管、内管、以及温度传感器的组合状态下的透视图。
[0023]附图中各标号的含义为：
[0024]100
‑
甲醇蒸发装置；
[0025]10
‑
外管，11
‑
第一管体，111
‑
甲醇入口，112
‑
固定件，1121
‑
卡槽，12
‑
底板，13
‑
顶板，131
‑
蒸气出口；
[0026]20
‑
内管，21
‑
第二管体，22
‑
封盖，221
‑
支撑部；
[0027]30
‑
加热器，31
‑
加热条；
[0028]40
‑
温度传感器。
具体实施方式
[0029]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种甲醇蒸发装置，其特征在于，包括：外管；所述外管的外侧设有甲醇入口；所述外管的顶部设有蒸气出口；所述外管的外侧设有固定件；穿设在所述外管内的内管；所述内管与所述外管共轴设置，且所述内管的外径小于所述外管的内径；所述内管从所述外管的底部往所述外管的顶部延伸，且所述内管的高度小于所述外管的高度；以及连接所述外管的加热器；所述加热器设有从下往上螺旋式缠绕在所述外管的外侧的加热条；所述加热条均匀缠绕在所述外管的外侧并通过所述固定件进行固定。2.根据权利要求1所述的甲醇蒸发装置，其特征在于，所述甲醇入口位于所述外管的1/2～2/3高度处。3.根据权利要求1所述的甲醇蒸发装置，其特征在于，所述内管的顶部位置高于所述甲醇入口位置。4.根据权利要求1所述的甲醇蒸发装置，其特征在于，所述加热条的顶部位置高于所述内管的顶部位置。5.根据权利要求1所述的甲醇蒸发装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：周传刚，吴阳辉，潘小锋，
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：
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