CN109970026A - 卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法,所述重整制氢设备包括甲醇水存储容器、减震缓冲室,减震缓冲室内设置快速加热气化室、重整室、钯膜提纯室;甲醇水存储容器的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室;钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气;减震缓冲室包括缓冲机构、反应装置,缓冲机构设置于反应装置下方。本发明提出的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法,可提高制氢的稳定性,延长设备使用寿命。本发明通过设置缓冲机构,提高设备的抗震性,减少物体间在移动过程中的碰撞,使得催化剂、提纯器保持完整,从而延长设备使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于移动制氢技术领域,涉及一种制氢设备,尤其涉及一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备;同时,本发明还涉及一种利用上述制氢设备的制氢方法。
背景技术
现有的甲醇水重整制氢技术,主要是将甲醇和水进行催化剂重整反应加提纯制备出高纯度的氢气,大多数使用变压吸附(PSA)提纯或钯膜分离提纯。甲醇水重整制氢设备,设备包括:气化室、重整室、提纯室。
现有的制氢机有诸多问题亟待解决,机器的稳定性差,启动时间长(电加热需要12小时),产气量小,使用寿命短;制氢机重量和体积过大。现有制氢技术无法更好的应用到汽车上或移动平台上,因为汽车在形式过程中会颠簸、震动,使得无法长时间制氢,加速老化设备、体积上、产氢效率上都不足。
有鉴于此,如今迫切需要设计一种新的制氢设备,以便克服现有制氢设备存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,抗震效果显著,可提高制氢的稳定性,延长设备使用寿命。
此外,本发明还提供一种上述制氢设备的制氢方法,可提高制氢的稳定性,延长设备使用寿命。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,所述重整制氢设备包括:甲醇水液体箱、减震缓冲室,减震缓冲室内设置快速加热气化室、工业催化重整室、工业钯膜提纯室;
所述甲醇水液体箱的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入工业催化重整室,工业催化重整室内设有工业催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;工业催化重整室内的温度为340℃~419℃;
所述工业钯膜提纯室内的温度设定为380℃~440℃,工业钯膜提纯室内的温度大于工业催化重整室内的温度;工业钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述减震缓冲室用来减缓制氢移动时的震动对工业催化重整室、工业钯膜提纯室的影响;所述减震缓冲室由三个部分组成,分别为第一部分、第二部分、第三部分;第一部分设置于第二部分内部,第三部分设置于第二部分的一侧;快速加热气化室的部分设置于第二部分内,部分设置于第三部分内,工业催化重整室、工业钯膜提纯室设置于第三部分内;
所述第一部分包括高分子涂料层、至少一拉簧,高分子涂料层包括室温硫化硅橡胶;所述拉簧的一端靠近第三部分设置;
所述第二部分包括异型件,材料主要成分包括Al2O3、SiO2、Fe2O;采用多孔结构,使得每个孔洞的气流量都是相同的,更好的让气流通过;所述第二部分包括上层单元、下层单元,上层单元与下层单元之间设有间隙;所述第一部分的高分子涂料层分别涂覆于上层单元的底面及下层单元的顶面;
所述第三部分是合金制成的异型件,材料主要成分为铝合金6061或铝合金6082;第三部分用来加固工业催化剂室以及工业提纯器室,起到传热、减震、缓冲的作用;第三部分采用一体成型结构,具有防盗用复制的功能,这种结构带来更好的固定,更均匀的热量分布;
所述工业催化重整室、工业钯膜提纯室之间设有温度缓冲通道,温度缓冲通道的温度大于工业催化重整室内的温度,小于工业钯膜提纯室内的温度;温度缓冲通道作为温度缓冲,不影响两端工业催化重整室、工业钯膜提纯室的反应,同时有利于工业钯膜提纯室的提纯;
所述减震缓冲室内设有燃烧室,工业钯膜提纯室距离所述燃烧室的距离大于工业催化重整室距离燃烧室的距离;利用火焰外焰、内焰、焰心的温度不同,将工业钯膜提纯室设置于靠近外焰的区域,将工业催化重整室、温度缓冲通道设置于内焰与外焰交界处;温度缓冲通道设置于工业钯膜提纯室与工业催化重整室之间,使得工业催化重整室反应后气体的温度能尽快达到工业钯膜提纯室的温度要求;
所述减震缓冲室内设有若干输送通道,包括含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道;所述含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道分别设有温度传感器、压力传感器、气体流量传感器;
所述含氧气体输送通道、余气回火通道、尾气排放通道连接燃烧室,甲醇水原料输送通道连接工业催化重整室,制得氢气输送通道连接工业钯膜提纯室。
一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,所述重整制氢设备包括:甲醇水存储容器、减震缓冲室,减震缓冲室内设置快速加热气化室、重整室、钯膜提纯室;
所述甲醇水存储容器的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室,重整室内设有催化剂;
所述钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述减震缓冲室包括缓冲机构、反应装置,缓冲机构设置于反应装置下方,缓冲机构包括弹性部件,反应装置内设置重整室、钯膜提纯室。
作为本发明的一种优选方案,所述重整室内设有工业催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;重整室内的温度为340℃~419℃;
所述钯膜提纯室内的温度设定为380℃~440℃,钯膜提纯室内的温度大于重整室内的温度。
作为本发明的一种优选方案,所述减震缓冲室用来减缓制氢移动时的震动对重整室、钯膜提纯室的影响;所述减震缓冲室由三个部分组成,分别为第一部分、第二部分、第三部分;所述第一部分包括所述缓冲机构。
作为本发明的一种优选方案,第一部分设置于第二部分内部,第三部分设置于第二部分的一侧;快速加热气化室的部分设置于第二部分内,部分设置于第三部分内,重整室、钯膜提纯室设置于第三部分内。
作为本发明的一种优选方案,所述第一部分包括高分子涂料层、至少一拉簧,高分子涂料层包括室温硫化硅橡胶;所述拉簧的一端靠近第三部分设置。
作为本发明的一种优选方案,所述第二部分包括异型件,材料主要成分包括Al2O3、SiO2、Fe2O;采用多孔结构,使得每个孔洞的气流量都是相同的,更好的让气流通过;所述第二部分包括上层单元、下层单元,上层单元与下层单元之间设有间隙;所述第一部分的高分子涂料层分别涂覆于上层单元的底面及下层单元的顶面。
作为本发明的一种优选方案,所述第三部分是合金制成的异型件,材料主要成分为铝合金6061或铝合金6082;第三部分用来加固重整室以及钯膜提纯室,起到传热、减震、缓冲的作用;第三部分采用一体成型结构,具有防盗用复制的功能,这种结构带来更好的固定,更均匀的热量分布。
作为本发明的一种优选方案,所述重整室、钯膜提纯室之间设有温度缓冲通道,温度缓冲通道的温度大于重整室内的温度,小于钯膜提纯室内的温度;温度缓冲通道作为温度缓冲,不影响两端重整室、钯膜提纯室的反应,同时能将重整后的气体进一步加热,有利于钯膜提纯室的提纯;
所述减震缓冲室内设有燃烧室,钯膜提纯室距离所述燃烧室的距离大于重整室距离燃烧室的距离;利用火焰外焰、内焰、焰心的温度不同,将钯膜提纯室设置于靠近外焰的区域,将重整室、温度缓冲通道设置于内焰与外焰交界处;温度缓冲通道设置于钯膜提纯室与重整室之间,使得重整室反应后气体的温度能尽快达到钯膜提纯室的温度要求。
作为本发明的一种优选方案,所述减震缓冲室内设有若干输送通道,包括含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道;所述含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道分别设有温度传感器、压力传感器、气体流量传感器;
所述含氧气体输送通道、余气回火通道、尾气排放通道连接燃烧室,甲醇水原料输送通道连接重整室,制得氢气输送通道连接钯膜提纯室。
一种利用上述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备的制氢方法,所述制氢方法包括如下步骤:
步骤一、主制氢设备重整制备氢气;
步骤二、制得的氢气排出的废弃的混合气体再次回到快速加热气化室内;
所述步骤一具体包括:
【步骤S11】所述甲醇水液体箱中的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;
【步骤S12】气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入工业催化重整室,重整室内设有催化剂,重整室内的温度为340℃-419℃;
【步骤S13】工业催化重整室与工业钯膜提纯室之间的有减震缓冲室,该减震缓冲室将减缓制氢移动时的震动对重整室的影响;所述减震缓冲室为工业催化重整室与工业钯膜提纯室室之间的缓冲,使得从工业催化重整室内的催化剂不会受到颠簸影响,正常发生催化反应,并且反应的气体温度与工业钯膜提纯室的温度相同或接近;重整室内设有催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;
【步骤S14】所述工业钯膜提纯室内的温度设定为380℃-440℃;工业钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述步骤二具体包括:
【步骤S21】所述一部分废弃的混合气体又继续排入快速加热气化室内,不断混合气体进入快速加热气化室内,在提纯与催化氢气之间的减震缓冲室起到了保护催化剂,提纯器及传递温度的作用,以一种连续高效的运行方式。
本发明的有益效果在于:本发明提出的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法,可提高制氢的稳定性,延长设备使用寿命。本发明通过设置缓冲机构,提高设备的抗震性,减少物体间在移动过程中的碰撞,使得催化剂、提纯器保持完整,从而延长设备使用寿命。
附图说明
图1为本发明卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备的组成示意图。
图2为本发明卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备的结构示意图。
图3为本发明甲醇水蒸气重整制氢设备制氢方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1、图2,本发明揭示了一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,所述重整制氢设备包括:甲醇水液体箱10、减震缓冲室30,减震缓冲室30内设置快速加热气化室20、工业催化重整室40、工业钯膜提纯室50。
所述甲醇水液体箱10的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室20;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入工业催化重整室40,工业催化重整室40内设有工业催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;工业催化重整室内的温度为340℃~419℃。
所述工业钯膜提纯室50内的温度设定为380℃~440℃,工业钯膜提纯室50内的温度大于工业催化重整室40内的温度;工业钯膜提纯室50内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体。
所述减震缓冲室30用来减缓制氢移动时的震动对工业催化重整室40、工业钯膜提纯室50的影响;所述减震缓冲室30由三个部分组成,分别为第一部分31、第二部分32、第三部分33;第一部分31设置于第二部分32内部,第三部分33设置于第二部分32的一侧;快速加热气化室20的部分设置于第二部分32内,部分设置于第三部分33内,工业催化重整室40、工业钯膜提纯室50设置于第三部分33内。
所述第一部分31包括高分子涂料层311、至少一拉簧312,高分子涂料层311包括室温硫化硅橡胶;所述拉簧312的一端靠近第三部分33设置(设置于第二部分32内)。
所述第二部分32包括异型件,材料主要成分包括Al2O3、SiO2、Fe2O;采用多孔结构,使得每个孔洞的气流量都是相同的,更好的让气流通过;所述第二部分包括上层单元321、下层单元322,上层单元321与下层单元322之间设有间隙;所述第一部分的高分子涂料层分别涂覆于上层单元321的底面及下层单元322的顶面。
所述第三部分是合金制成的异型件,材料主要成分为铝合金6061或铝合金6082;第三部分用来加固工业催化剂室以及工业提纯器室,起到传热、减震、缓冲的作用;第三部分采用一体成型结构,具有防盗用复制的功能,这种结构带来更好的固定,更均匀的热量分布;
所述工业催化重整室40、工业钯膜提纯室50之间设有温度缓冲通道,温度缓冲通道的温度大于工业催化重整室内的温度,小于工业钯膜提纯室内的温度;温度缓冲通道作为温度缓冲,不影响两端工业催化重整室40、工业钯膜提纯室50的反应,同时有利于工业钯膜提纯室50的提纯;
所述减震缓冲室30内设有燃烧室,工业钯膜提纯室50距离所述燃烧室的距离大于工业催化重整室40距离燃烧室的距离;利用火焰外焰、内焰、焰心的温度不同,将工业钯膜提纯室50设置于靠近外焰的区域,将工业催化重整室40、温度缓冲通道设置于内焰与外焰交界处;温度缓冲通道设置于工业钯膜提纯室50与工业催化重整室40之间,使得工业催化重整室40反应后气体的温度能尽快达到工业钯膜提纯室50的温度要求;
所述减震缓冲室50内设有若干输送通道,包括含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道;所述含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道分别设有温度传感器、压力传感器、气体流量传感器。
所述含氧气体输送通道、余气回火通道、尾气排放通道连接燃烧室,甲醇水原料输送通道连接工业催化重整室40,制得氢气输送通道连接工业钯膜提纯室50。
请参阅图3,本发明还揭示一种利用上述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备的制氢方法,所述制氢方法包括如下步骤:
步骤一、主制氢设备重整制备氢气;
步骤二、制得的氢气排出的废弃的混合气体再次回到快速加热气化室内;
所述步骤一具体包括:
【步骤S11】所述甲醇水液体箱中的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;
【步骤S12】气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入工业催化重整室,重整室内设有催化剂,重整室内的温度为340℃-419℃;
【步骤S13】工业催化重整室与工业钯膜提纯室之间的有减震缓冲室,该减震缓冲室将减缓制氢移动时的震动对重整室的影响;所述减震缓冲室为工业催化重整室与工业钯膜提纯室室之间的缓冲,使得从工业催化重整室内的催化剂不会受到颠簸影响,正常发生催化反应,并且反应的气体温度与工业钯膜提纯室的温度相同或接近;重整室内设有催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;
【步骤S14】所述工业钯膜提纯室内的温度设定为380℃-440℃;工业钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述步骤二具体包括:
【步骤S21】所述一部分废弃的混合气体又继续排入快速加热气化室内,不断混合气体进入快速加热气化室内,在提纯与催化氢气之间的减震缓冲室起到了保护催化剂,提纯器及传递温度的作用,以一种连续高效的运行方式。
实施例二
一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,所述重整制氢设备包括:甲醇水存储容器10、减震缓冲室30,减震缓冲室30内设置快速加热气化室20、重整室40、钯膜提纯室50;
所述甲醇水存储容器10的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室20;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室,重整室内设有催化剂;
所述钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述减震缓冲室30包括缓冲机构、反应装置,缓冲机构设置于反应装置下方,缓冲机构包括弹性部件,反应装置内设置重整室40、钯膜提纯室50。
综上所述,本发明提出的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法,可提高制氢的稳定性,延长设备使用寿命。本发明通过设置缓冲机构,提高设备的抗震性,减少物体间在移动过程中的碰撞,使得催化剂、提纯器保持完整,从而延长设备使用寿命。
这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的,对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明可以以其它形式、结构、布置、比例,以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下,可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (10)
1.一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于,所述重整制氢设备包括:甲醇水液体箱、减震缓冲室,减震缓冲室内设置快速加热气化室、工业催化重整室、工业钯膜提纯室;
所述甲醇水液体箱的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入工业催化重整室,工业催化重整室内设有工业催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;工业催化重整室内的温度为340℃~419℃;
所述工业钯膜提纯室内的温度设定为380℃~440℃,工业钯膜提纯室内的温度大于工业催化重整室内的温度;工业钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述减震缓冲室用来减缓制氢移动时的震动对工业催化重整室、工业钯膜提纯室的影响;所述减震缓冲室由三个部分组成,分别为第一部分、第二部分、第三部分;第一部分设置于第二部分内部,第三部分设置于第二部分的一侧;快速加热气化室的部分设置于第二部分内,部分设置于第三部分内,工业催化重整室、工业钯膜提纯室设置于第三部分内;
所述第一部分包括高分子涂料层、至少一拉簧,高分子涂料层包括室温硫化硅橡胶;所述拉簧的一端靠近第三部分设置;
所述第二部分包括异型件,材料主要成分包括Al2O3、SiO2、Fe2O;采用多孔结构,使得每个孔洞的气流量都是相同的,更好的让气流通过;所述第二部分包括上层单元、下层单元,上层单元与下层单元之间设有间隙;所述第一部分的高分子涂料层分别涂覆于上层单元的底面及下层单元的顶面;
所述第三部分是合金制成的异型件,材料主要成分为铝合金6061或铝合金6082;第三部分用来加固工业催化剂室以及工业提纯器室,起到传热、减震、缓冲的作用;第三部分采用一体成型结构,具有防盗用复制的功能,这种结构带来更好的固定,更均匀的热量分布;
所述工业催化重整室、工业钯膜提纯室之间设有温度缓冲通道,温度缓冲通道的温度大于工业催化重整室内的温度,小于工业钯膜提纯室内的温度;温度缓冲通道作为温度缓冲,不影响两端工业催化重整室、工业钯膜提纯室的反应,同时有利于工业钯膜提纯室的提纯;
所述减震缓冲室内设有燃烧室,工业钯膜提纯室距离所述燃烧室的距离大于工业催化重整室距离燃烧室的距离;利用火焰外焰、内焰、焰心的温度不同,将工业钯膜提纯室设置于靠近外焰的区域,将工业催化重整室、温度缓冲通道设置于内焰与外焰交界处;温度缓冲通道设置于工业钯膜提纯室与工业催化重整室之间,使得工业催化重整室反应后气体的温度能尽快达到工业钯膜提纯室的温度要求;
所述减震缓冲室内设有若干输送通道,包括含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道;所述含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道分别设有温度传感器、压力传感器、气体流量传感器;
所述含氧气体输送通道、余气回火通道、尾气排放通道连接燃烧室,甲醇水原料输送通道连接工业催化重整室,制得氢气输送通道连接工业钯膜提纯室。
2.一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于,所述重整制氢设备包括:甲醇水存储容器、减震缓冲室,减震缓冲室内设置快速加热气化室、重整室、钯膜提纯室;
所述甲醇水存储容器的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室,重整室内设有催化剂;
所述钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述减震缓冲室包括缓冲机构、反应装置,缓冲机构设置于反应装置下方,缓冲机构包括弹性部件,反应装置内设置重整室、钯膜提纯室。
3.根据权利要求2所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于:
所述重整室内设有工业催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;重整室内的温度为340℃~419℃;
所述钯膜提纯室内的温度设定为380℃~440℃,钯膜提纯室内的温度大于重整室内的温度。
4.根据权利要求2所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于:
所述减震缓冲室用来减缓制氢移动时的震动对重整室、钯膜提纯室的影响;所述减震缓冲室由三个部分组成,分别为第一部分、第二部分、第三部分;所述第一部分包括所述缓冲机构。
5.根据权利要求4所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于:
第一部分设置于第二部分内部,第三部分设置于第二部分的一侧;快速加热气化室的部分设置于第二部分内,部分设置于第三部分内,重整室、钯膜提纯室设置于第三部分内。
6.根据权利要求4所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于:
所述第一部分包括高分子涂料层、至少一拉簧,高分子涂料层包括室温硫化硅橡胶;所述拉簧的一端靠近第三部分设置;
所述第二部分包括异型件,材料主要成分包括Al2O3、SiO2、Fe2O;采用多孔结构,使得每个孔洞的气流量都是相同的,更好的让气流通过;所述第二部分包括上层单元、下层单元,上层单元与下层单元之间设有间隙;所述第一部分的高分子涂料层分别涂覆于上层单元的底面及下层单元的顶面。
7.根据权利要求4所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于:
所述第三部分是合金制成的异型件,材料主要成分为铝合金6061或铝合金6082;第三部分用来加固重整室以及钯膜提纯室,起到传热、减震、缓冲的作用;第三部分采用一体成型结构,具有防盗用复制的功能,这种结构带来更好的固定,更均匀的热量分布。
8.根据权利要求4所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于:
所述重整室、钯膜提纯室之间设有温度缓冲通道,温度缓冲通道的温度大于重整室内的温度,小于钯膜提纯室内的温度;温度缓冲通道作为温度缓冲,不影响两端重整室、钯膜提纯室的反应,同时能将重整后的气体进一步加热,有利于钯膜提纯室的提纯;
所述减震缓冲室内设有燃烧室,钯膜提纯室距离所述燃烧室的距离大于重整室距离燃烧室的距离;利用火焰外焰、内焰、焰心的温度不同,将钯膜提纯室设置于靠近外焰的区域,将重整室、温度缓冲通道设置于内焰与外焰交界处;温度缓冲通道设置于钯膜提纯室与重整室之间,使得重整室反应后气体的温度能尽快达到钯膜提纯室的温度要求。
9.根据权利要求2所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备,其特征在于:
所述减震缓冲室内设有若干输送通道,包括含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道;所述含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道分别设有温度传感器、压力传感器、气体流量传感器;
所述含氧气体输送通道、余气回火通道、尾气排放通道连接燃烧室,甲醇水原料输送通道连接重整室,制得氢气输送通道连接钯膜提纯室。
10.一种利用权利要求1至9之一所述的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备的制氢方法,其特征在于,所述制氢方法包括如下步骤:
步骤一、主制氢设备重整制备氢气;
步骤二、制得的氢气排出的废弃的混合气体再次回到快速加热气化室内;
所述步骤一具体包括:
【步骤S11】所述甲醇水液体箱中的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室;
【步骤S12】气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入工业催化重整室,重整室内设有催化剂,重整室内的温度为340℃-419℃;
【步骤S13】工业催化重整室与工业钯膜提纯室之间的有减震缓冲室,该减震缓冲室将减缓制氢移动时的震动对重整室的影响;所述减震缓冲室为工业催化重整室与工业钯膜提纯室室之间的缓冲,使得从工业催化重整室内的催化剂不会受到颠簸影响,正常发生催化反应,并且反应的气体温度与工业钯膜提纯室的温度相同或接近;重整室内设有催化剂:Cu-ZnO-Al2O3或/和Cu-ZnO-ZrO;
【步骤S14】所述工业钯膜提纯室内的温度设定为380℃-440℃;工业钯膜提纯室内设有钯膜,从钯膜的产气端得到氢气,将混合气体排出,混合气体中包含可燃气体;
所述步骤二具体包括:
【步骤S21】所述一部分废弃的混合气体又继续排入快速加热气化室内,不断混合气体进入快速加热气化室内,在提纯与催化氢气之间的减震缓冲室起到了保护催化剂,提纯器及传递温度的作用,以一种连续高效的运行方式。
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