【技术实现步骤摘要】
本申请涉及制氢，特别是涉及一种甲醇-水重整产氢装置。
技术介绍
1、人类面临的能源危机、环境污染问题日益严重。氢能源因燃烧热值高、清洁环保等优点而受到人们广泛的关注。近年来以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池(protonexchange membrane fuel cell，简称pemfc)技术已经基本成熟。
2、目前燃料电池所使用的纯氢主要来源于高压储氢和重整制氢技术。高压储氢的体积能量密度较低、成本较高，且加氢站建设不完善，限制了燃料电池的推广应用。相比于高压储氢技术，采用重整制氢技术，特别是液体燃料重整制氢技术，具有较高的体积能量密度，且燃料存储运输较容易。
3、甲醇因具有较高的氢碳比和较低的重整温度，在重整制氢领域得到广泛研究。目前应用较多的是甲醇水蒸汽重整制氢技术，具体为，甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的水汽变换反应，生成氢和二氧化碳。
4、但是相关技术中的甲醇-水重整制氢装置的研究处于起步阶段，存在体积大、催化效率低等问题，不利于甲醇水蒸汽重整制氢技术在小型化需氢产氢场景的推广应用。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种甲醇-水重整产氢装置，以实现甲醇-水重整产氢装置的小型化以及催化效率的提高。具体技术方案如下：
2、本申请实施例提供了一种甲醇-水重整产氢装置，包括箱体、重整反应器和加热模块，其中，箱体具有底座，所述箱体的内部分隔为重整室和供热室，所述
3、在本申请的一些实施例中，所述重整反应器包括并联设置的多个反应组，每个反应组包括串联设置的多个所述反应列管。
4、在本申请的一些实施例中，所述重整反应器还包括总进口管线和总出口管线，所述总进口管线与所述原料入口连通，所述总出口管线与所述气体出口连通，每个所述反应组分别与所述总进口管线和所述总出口管线连通。
5、在本申请的一些实施例中，所述反应列管包括管体部和位于所述管体部两端的转接头，所述转接头通过管道与所述总进口管线或所述总出口管线或相邻的所述反应列管的转接头连通。
6、在本申请的一些实施例中，所述加热模块还包括燃烧炉，所述燃烧炉设置于所述底座且位于所述储液罐的下方；所述底座的侧壁设置有燃料入口，所述燃料入口与所述燃烧炉连通，所述燃烧炉用于燃烧燃料以对所述储液罐内的导热介质进行加热。
7、在本申请的一些实施例中，所述用于导热介质加热的燃料为甲醇；所述供热室的侧壁底部设置有进气口，所述进气口用于供空气进入；所述储液罐的上方设置有排气通道，所述排气通道用于供燃烧后生成的高温气体排出。
8、在本申请的一些实施例中，所述底座内部还设置有甲醇汽化器，所述甲醇汽化器设置有弯曲流道，所述弯曲流道的一端与所述燃料入口连通，所述弯曲流道的另一端与所述燃烧炉连通；所述底座还设置有加热棒，所述加热棒用于对流经所述弯曲流道的甲醇进行加热，以使所述甲醇受热汽化。
9、在本申请的一些实施例中，所述加热模块还包括循环泵，所述循环泵位于所述供热室内；所述储液罐的一端通过所述循环泵与所述重整室连通，所述储液罐的另一端通过管路与所述重整室连通。
10、在本申请的一些实施例中，所述循环泵位于所述储液罐的上方，并与所述储液罐的顶端连通，所述循环泵用于将流经所述重整室的所述导热介质重新泵入所述储液罐内。
11、在本申请的一些实施例中，所述重整室的侧壁开设有导热介质出口，所述供热室的侧壁开设有导热介质入口；所述导热介质出口的高度高于所述导热介质入口，所述导热介质出口与所述导热介质入口通过设置于所述箱体外部的管道连通；所述循环泵的进口端与所述导热介质入口连通，所述循环泵的出口端与所述储液罐的顶部连通；所述重整室的顶部还设置有灌装口，所述灌装口用于灌装或更换所述导热介质；所述导热介质为高温导热油。
12、本申请实施例的甲醇-水重整产氢装置包括箱体，箱体可以为重整反应器以及加热模块提供安装空间以及保护作用，重整反应所需要的原料也即甲醇和水溶液可以通过原料入口进入重整反应器内，在重整反应器内，甲醇和水流经催化剂反应床层，进行重整反应过程，产生氢气和二氧化碳，产生的氢气和二氧化碳可以通过气体出口流出箱体，进入下游用氢模块。在本申请实施例中，重整反应器包括多个反应列管，多个反应列管组装成阵列置于重整室内，由此，重整反应器的结构较紧凑，体积较小，从而有利于提高体积利用率和换热效率，降低整个重整产氢装置的体积和热能耗散。另外，在本申请实施例中，重整室为密闭的腔体，通过将导热介质引入重整室，并填充于各反应列管之间以及反应列管与重整室的内壁之间，可以使重整反应器完全浸没在导热介质内，从而使得导热介质与各反应列管之间的热量交换更加充分且均匀，实现反应列管内的催化剂床层的均匀加热，提高催化剂的运行稳定性，进而有利于提高催化效率。由此，本申请实施例的甲醇-水重整产氢装置可以同时具有小型化以及催化效率高的优势，有利于促进甲醇水蒸汽重整制氢技术在小型化需氢产氢场景的推广应用。
13、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述重整反应器(200)包括并联设置的多个反应组(210)，每个反应组(210)包括串联设置的多个所述反应列管(211)。
3.根据权利要求2所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述重整反应器(200)还包括总进口管线(213)和总出口管线(214)，所述总进口管线(213)与所述原料入口(121)连通，所述总出口管线(214)与所述气体出口(122)连通，每个所述反应组(210)分别与所述总进口管线(213)和所述总出口管线(214)连通。
4.根据权利要求3所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述反应列管(211)包括管体部(2111)和位于所述管体部(2111)两端的转接头(2112)，所述转接头(2112)通过管道与所述总进口管线(213)或所述总出口管线(214)或相邻的所述反应列管(211)的转接头(2112)连通。
5.根据权利要求1所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述加热模块(300)还包括燃烧
6.根据权利要求5所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述燃料为甲醇；所述供热室(130)的侧壁底部设置有进气口(131)，所述进气口(131)用于供空气进入；所述储液罐(310)的上方设置有排气通道(132)，所述排气通道(132)用于供燃烧后生成的高温气体排出。
7.根据权利要求6所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述底座(110)内部还设置有甲醇汽化器(330)，所述甲醇汽化器(330)设置有弯曲流道(331)，所述弯曲流道(331)的一端与所述燃料入口(111)连通，所述弯曲流道(331)的另一端与所述燃烧炉(320)连通；
8.根据权利要求1所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述加热模块(300)还包括循环泵，所述循环泵位于所述供热室(130)内；所述储液罐(310)的一端通过所述循环泵与所述重整室(120)连通，所述储液罐(310)的另一端通过管路(340)与所述重整室(120)连通。
9.根据权利要求8所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述循环泵位于所述储液罐(310)的上方，并与所述储液罐(310)的顶端连通，所述循环泵用于将流经所述重整室(120)的所述导热介质重新泵入所述储液罐(310)内。
10.根据权利要求9所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述重整室(120)的侧壁开设有导热介质出口(123)，所述供热室(130)的侧壁开设有导热介质入口(133)；所述导热介质出口(123)的高度高于所述导热介质入口(133)，所述导热介质出口(123)与所述导热介质入口(133)通过设置于所述箱体(100)外部的管道连通；所述循环泵的进口端与所述导热介质入口(133)连通，所述循环泵的出口端与所述储液罐(310)的顶部连通；
...【技术特征摘要】
1.一种甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述重整反应器(200)包括并联设置的多个反应组(210)，每个反应组(210)包括串联设置的多个所述反应列管(211)。
3.根据权利要求2所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述重整反应器(200)还包括总进口管线(213)和总出口管线(214)，所述总进口管线(213)与所述原料入口(121)连通，所述总出口管线(214)与所述气体出口(122)连通，每个所述反应组(210)分别与所述总进口管线(213)和所述总出口管线(214)连通。
4.根据权利要求3所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述反应列管(211)包括管体部(2111)和位于所述管体部(2111)两端的转接头(2112)，所述转接头(2112)通过管道与所述总进口管线(213)或所述总出口管线(214)或相邻的所述反应列管(211)的转接头(2112)连通。
5.根据权利要求1所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述加热模块(300)还包括燃烧炉(320)，所述燃烧炉(320)设置于所述底座(110)且位于所述储液罐(310)的下方；所述底座(110)的侧壁设置有燃料入口(111)，所述燃料入口(111)与所述燃烧炉(320)连通，所述燃烧炉(320)用于燃烧燃料以对所述储液罐(310)内的导热介质进行加热。
6.根据权利要求5所述的甲醇-水重整产氢装置，其特征在于，所述燃料为甲醇；所述供热室(130)的侧壁底部设置有进气口(131)，所...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。