System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器及制氢方法技术_技高网
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一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器及制氢方法技术

技术编号:40485513 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-26 19:18
本发明专利技术公开了一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器及制氢方法。装置包括:进气组件、重整组件和出气组件依次连接且外部均固定保温组件,进气组件内设有第一混合器,重整组件内设有第二混合器,进气组件上装有进气管;方法包括进气管通过保温组件开设的开口连通外部,空气经进气管进入进气组件、在重整组件内部反应形成富氢气体后由出气组件排出。本发明专利技术反应器集成了升温、混合和重整等功能,安装快捷、方便,应用可靠性高,避免在整车厂发生错装、漏装等现象,内部的结构布置合理且空间利用率高,减缓热量向周围环境散失速度,减少了热量损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及甲醇水汽重整制氢领域,具体涉及了一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器及制氢方法


技术介绍

1、氢能作为清洁能源和终极能源在能源转型中扮演了重要角色,但经济、高效、安全的氢气储运技术成为当前制约氢能规模应用的主要瓶颈之一。在线制氢技术和装置为氢能的储运、氢内燃机及氢燃料电池的供氢提供了一种方案。以甲醇为原料的在线制氢系统在规模化方面有明显优势:

2、甲醇来源广泛可靠。既可以利用煤炭、天然气等制甲醇,也可以利用“弃风”、“弃光”等电解水制氢,氢再与二氧化碳反应制取甲醇;常温常压下甲醇为液体燃料。液体燃料最大的优势就是陆上可以管路输送,海上可以跨海输送,并可以长期保存,实现安全高效经济便捷储运;以甲醇作为高密度储氢材料,每吨甲醇与水重整可制出超过180公斤氢气,较之高压或低温液态储氢方式具有更高的储氢能量密度;甲醇制氢路线可以很好地将已有的加油站等基础设施利用起来,与建设加氢站相比,成本优势也很明显。

3、中国专利技术专利(cn115504433a)公开了一种用于集成式甲醇重整制氢反应器的燃料耦合电加热装置。该专利技术在催化燃烧供热的基础上,解决燃烧供热带来的重整腔的温度波动大、温度分布不均匀导致甲醇重整制氢催化剂催化效率低、产氢效率低的问题。但该专利技术需要额外的电加热辅助装置,存在控制复杂、成本高等问题,难以适应车载复杂多变的工况。

4、中国专利技术专利(cn110902651b)公开了一种自热型环形甲醇重整制氢反应器。该专利技术有效解决了传统甲醇重整制氢反应器密封问题和结构冗余问题,具有系统的动态响应速度块和质量功率密度高的特点。但是该专利技术没有充分考虑中间层燃烧腔体和外层重整反应腔体中碳化硅载体与金属连接的问题,在实际车辆运行工况中容易出现碳化硅载体破裂的风险。

5、中国专利技术专利(cn112892460b)公开了一种自供热的甲醇重整制氢反应器。该专利技术提供了一种整合预热、重整反应、催化燃烧于一体,具有集成度高、功能性强,能量利用率高的自供热的甲醇重整制氢反应器。有效解决了传统管式反应器受热不均现象和微通道反应器不利于规模放大等缺陷。但是该专利技术未能充分考虑有限空间内的传质传热特性,反应气体难以均匀混合,反应器整体制氢效率难以达到预期效果。且未能对预热腔和反应腔作保温处理,热量损失严重。

6、在已公开的甲醇重整制氢反应器中,尚未发现适用于车载复杂工况,结构紧凑,集成度高,反应气体均匀混合,热损失少的甲醇重整制氢反应器。


技术实现思路

1、为了解决
技术介绍
中的问题,本专利技术提供了一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器及制氢方法,解决了目前甲醇重整制氢反应器不适用于车载复杂工况、集成度不够高、热量损失较严重的问题。

2、本专利技术采用的技术方案是:

3、一、一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器:

4、所述车载自热型甲醇重整制氢反应器包括进气组件、重整组件、出气组件和保温组件;

5、所述进气组件、重整组件和出气组件依次连接形成中空的圆筒结构,所述保温组件包裹在重整组件的外周面,保温组件的一端密封设置,保温组件的另一端连接出气组件,进气组件上装有进气管,进气管通过保温组件和重整组件的外周面开设的半圆开口装配形成的圆形开口连通外部,空气经进气管进入进气组件、再在重整组件内部反应形成富氢气体后由出气组件排出。

6、所述进气组件包括进气端盖、进气副端盖和第一混合器;

7、进气端盖的一端密封设置并套在保温组件一端内,进气端盖的另一端和进气副端盖的进气端同轴装配连接从而在进气端盖和进气副端盖内部形成一个进气腔,进气副端盖的出气端连接重整组件;

8、进气端盖和进气副端盖连接处的侧壁上设有用于将进气腔连通外界的进气管,在进气端盖的密封一端的端面上装有第一混合器,空气通过进气管进入进气腔后经第一混合器扰流分布在进气副端盖的横截面;

9、所述第一混合器主要由至少一个多孔板构成,每个多孔板表面均开设有至少一个非等径圆形通孔。

10、所述重整组件包括重整筒体、第一喷嘴座、第二喷嘴座、温度传感器座、甲醇浓度传感器座、第二混合器、第一载体和第二载体;

11、重整筒体的进气端连接进气副端盖的出气端且和进气腔连通,重整筒体的出气端连接出气组件且和出气组件内部形成的出气腔连通;

12、所述第一喷嘴座、第一载体、第二混合器和第二载体沿气流流经方向依次布置,其中第一载体、第二混合器和第二载体安装在重整筒体中,所述第一喷嘴座装在重整筒体筒壁开设的缺口上,所述第二喷嘴座装在第二混合器所在位置的重整筒体筒壁所开设的缺口上,所述温度传感器座沿轴线方向装于所述第一载体和第二混合器之间的重整筒体筒壁开设的缺口上,所述甲醇浓度传感器座沿轴线方向装于所述第二混合器和第二载体之间的重整筒体筒壁开设的缺口上;

13、所述第一喷嘴座开设有第一喷嘴孔,第一喷嘴孔上装有第一喷嘴,所述第二喷嘴座开设有第二喷嘴孔,第二喷嘴孔上装有第二喷嘴,所述甲醇浓度传感器座开设有甲醇浓度传感孔,甲醇浓度传感孔上装有甲醇浓度传感器,所述温度传感器座上装有温度传感孔,温度传感孔上装有温度传感器。

14、所述第二混合器包括进气孔板、出气孔板、导流板一、导流板二和导流弧板;

15、所述进气孔板和出气孔板沿气流流经方向依次布置于重整筒体的横截面,所述进气孔板和出气孔板之间固定连接有半封闭的弧形导流弧板,所述进气孔板的某一半径处同轴线布置有导流板二,在导流板二和进气孔板连接处沿进气孔板逆时针方向上在进气孔板表面开设有第一扇形缺口,在导流板二和导流板二连接处沿导流板二顺时针方向上在导流板二表面开设有第二扇形缺口,所述第一扇形缺口和第二扇形缺口均朝向弧形导流弧板的未封闭面,所述导流板一布置在进气孔板和出气孔板之间,所述导流板一与所述导流板二成一定角度布置,具体地,所述导流板一和所述导流板二不接触,所述导流板一倾斜一定角度且不垂直于导流板二布置,所述导流板一和所述导流弧板之间形成腔室,所述导流板一上间隔开设有方形开孔,方形开孔上装有方形窗体,一部分气体通过进气孔板表面开设的圆形通孔进入到导流板一和导流弧板之间形成的腔室,再经导流板一开设的方形开孔和方形窗体配合导向后穿过出气孔板表面开设的圆形通孔或者第二扇形缺口后排出,另一部分气体直接通过所述第一扇形缺口进入,经弧形导流弧板后通过出气孔板表面开设的圆形通孔或者第二扇形缺口排出;

16、所述进气孔板表面开设的圆形通孔和出气孔板表面开设的圆形通孔均偏心且非在同一直线上设置,进气孔板和出气孔板的外边缘开设有多个沿周向间隔均布的通风孔用于降低背压。

17、所述保温组件包括进气保温壳体、进气保温纤维、第一保温纤维、第二保温纤维、出气保温壳体、第一保温壳体、第二保温壳体和出气保温纤维;

18、所述第一保温纤维、第二保温纤维、第一保温壳体和第二保温壳体均为半圆弧形,所述第一保温纤维和第二保温纤维密封对接后形成圆形的保温纤维,所述第一保温壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:所述车载自热型甲醇重整制氢反应器(1)包括进气组件(11)、重整组件(13)、出气组件(14)和保温组件(12);

2.根据权利要求1所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

6.根据权利要求3所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

7.根据权利要求3所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

8.根据权利要求3所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

9.应用于权利要求1-8任一所述的制氢反应器的制氢方法,其特征在于:方法包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的制氢方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:所述车载自热型甲醇重整制氢反应器(1)包括进气组件(11)、重整组件(13)、出气组件(14)和保温组件(12);

2.根据权利要求1所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种车载自热型甲醇水汽重整制氢反应器,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:梅德庆周浩楠汪延成刘海宇
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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