CN110386589B - 一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器 - Google Patents

一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN110386589B
CN110386589B CN201910722114.XA CN201910722114A CN110386589B CN 110386589 B CN110386589 B CN 110386589B CN 201910722114 A CN201910722114 A CN 201910722114A CN 110386589 B CN110386589 B CN 110386589B
Authority
CN
China
Prior art keywords
subspace
gas
air inlet
reheater
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910722114.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110386589A (zh
Inventor
高继明
蒋彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Nengchuang Technology Co ltd
Original Assignee
Guangdong Nengchuang Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Nengchuang Technology Co ltd filed Critical Guangdong Nengchuang Technology Co ltd
Priority to CN201910722114.XA priority Critical patent/CN110386589B/zh
Publication of CN110386589A publication Critical patent/CN110386589A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110386589B publication Critical patent/CN110386589B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/323—Catalytic reaction of gaseous or liquid organic compounds other than hydrocarbons with gasifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/323—Catalytic reaction of gaseous or liquid organic compounds other than hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/326—Catalytic reaction of gaseous or liquid organic compounds other than hydrocarbons with gasifying agents characterised by the catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C01B2203/107—Platinum catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1217—Alcohols
    • C01B2203/1223—Methanol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器，包括反应容器，反应容器中设有两块密封的竖向隔板，两块竖向隔板将反应容器分割为左隔室、反应腔和右隔室；反应腔中设有将反应腔分割为N个子空间的若干个横向隔板，每个子空间内分别设有制氢重整反应通道，每个子空间上设有进气口和出气口；第一子空间的进气口位于右隔室侧，右隔室内设有用于甲醇水气化的盘管，盘管的出口端与第一子空间的进气口相连通，盘管的进口端与进料管相连通，右隔室设有对盘管加热的加热器；左隔室和右隔室内分别设有若干个用于加热气体的再热器，再热器设有进气口和出气口，第N个子空间的出气口与出料管相连通。本发明既能高效地满足了甲醇水汽化的加热要求，又能减低能耗。

Description

一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器
技术领域
本发明涉及制氢技术领域，具体涉及一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器。
背景技术
随着氢燃料电池应用场景的日趋丰富，制氢机小型化技术也在飞速发展，甲醇水制氢机有着反应温度较低，原料常温为液体等优势广受青睐。目前常见的技术为甲醇水蒸汽重整制氢和甲醇水部分氧化制氢。由于部分氧化催化剂不稳定，未有大规模应用，工业上常规的是甲醇水蒸汽重整制氢。微通道反应器具有体积小，传热效率高、效应时间短、温度分布均匀等特点，显示出广阔的应用前景。
微通道反应器制氢过程如下：甲醇水经过预热、气化后进入反应器内，在催化剂作用下发生甲醇的裂解反应和CO的变换反应，出口气为约75％的氢气和约25％的二氧化碳及少量杂质的混合气，该混合气经过变压吸附提纯净化，可以获得不同纯度的氢气。甲醇水制氢技术的原料易得且储运方便，受地域条件限制较小，适于中、小制氢用户进行使用，因此利用甲醇水进行转换制氢的成本较低廉，工艺流程较短，是目前广为采用的制氢技术之一。
现有技术中存在很多用于甲醇水制氢的微反应器，微反应器作为甲醇水制氢设备已获得本领域相当多的技术人员研究和开发，但目前仍存在一些没被解决技术的问题，例如燃烧反应过程控制较为困难、容易出现过热点、易烧坏反应器、热稳定性低等问题。还有传统甲醇水重整制氢反应大都采用将甲醇水汽化过程和重整反应过程放在同一容器中进行，一方面不便对反应过程进行分段控制，另外汽化过程和重整反应过程需要的热量不同，既容易造成热量浪费，又会出现不能满足反应过程所需热量的情况，而影响制氢质量和能效。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器，具有热稳定性高、高通量、反应易于控制等优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器，包括反应容器，反应容器中设有两块密封的竖向隔板，两块竖向隔板将反应容器分割为左隔室、反应腔和右隔室；反应腔中设有将反应腔分割为N个子空间的若干个横向隔板，每个子空间内分别设有制氢重整反应通道，每个子空间上在两块竖向隔板上分别设有进气口和出气口，且第M子空间的出气口与第M+1子空间的进气口位于同一侧，M小于N；第一子空间的进气口位于右隔室侧，右隔室内设有用于甲醇水气化的盘管，盘管的出口端与第一子空间的进气口相连通，盘管的进口端与进料管相连通，右隔室设有对盘管加热的加热器；左隔室和右隔室内分别设有若干个用于加热气体的再热器，再热器设有进气口和出气口，第M子空间的出气口与再热器的进气口相连通，第M+1子空间的进气口与再热器的出气口相连通，第N个子空间的出气口与出料管相连通；重整反应通道包括若干个不锈钢基板，若干个基板固定在子空间对向的两侧壁之间，且相邻基板间留有间隙通道，基板表面涂覆有一层重整反应的贵金属催化剂涂层。
由上可知，本发明将甲醇水的汽化过程和重整反应过程分开在两个阶段进行，甲醇水汽化过程选择在盘管中进行，利用加热器直接对盘管进行加热，这是因为甲醇水汽化需要大量的热量，从而满足高效地满足甲醇水汽化加热要求，而重整反应过程是属于需求热量较低的过程，因此通过直接设在重整反应通道进行，因此既能高效地满足了甲醇水汽化的加热要求，又能减低能耗；另外本发明重整反应通过在多个子空间的重整反应通道进行，从而可根据使用情境来设置子空间的数量，适用场景广泛；而且由于甲醇水蒸气重整反应为强吸热反应，在没有外加热源的条件下，物料流随着反应的进行温度逐渐下降，反应低于催化剂的工作温度重整反应将无法进行，因此在相邻子空间之间设有再热器，利用再热器对气体进行再次加热保证重整反应热量要求，保证重整反应能高效高质进行；同时由于汽化过程和重整反应过程分开在两个阶段进行，而且利用再热器对气体进行分段加热，便于控制加热过程和均匀加热，可以避免重整反应过程中出现反应器飞温、局部过热的问题；另外本发明采用重整反应通道的反应方式，线尺度减小，而压力、浓度等梯度提高，这对于化学反应是十分有利的，将导致传质推动力增加，提高了单位体积、单位面积的扩散通量，反应速率相较于传统的固定床反应器、列管式反应器数十倍，乃至上千倍以上，高通量意味着本发明重整反应通道的尺寸可以随反应速度的增加而减小，以往无法应用的场景，如车载制氢、移动制氢站，从而得以实现。
作为本发明的一种改进，所述每个子空间内在制氢重整反应通道的进气侧设有气体分布器，气体分布器将气体均匀分布至重整反应通道的各个间隙通道。
作为本发明的一种改进，所述相邻基板在相对向表面设有相互错位的凹槽，凹槽的轴向与气流方向相垂直。
作为本发明的一种改进，所述凹槽的深度和宽度相等且其值范围为5～1000μm。
作为本发明的一种改进，在右隔室内设有第一导热油室，盘管位于第一导热油室中，右隔室在第一导热油室的下方设有第一燃烧室，所述加热器包括设在第一燃烧室内的火焰分布器，火焰分布器上设有燃料输送管、点火器和进风口，进风口处设有进风风机，火焰分布器的顶部设有若干个火焰孔。
作为本发明的一种改进，所述第N个子空间的出气口与出料管之间设有用于加热气体的再热器，再热器设有进气口和出气口，第N个子空间的出气口与再热器的进气口相连通，出料管与再热器的出气口相连通。
进一步地，在右隔室和左隔室内设有第二导热油室，在第二导热油室的下方设有第二燃烧室，所述再热器包括设在第二导热油室内的气体管道和设在第二燃烧室内且用于加热第二导热油室的燃烧器，气体管道上设有进气口和出气口，气体管道的进气口作为再热器的进气口、出气口作为再热器的出气口，燃烧器包括设在第二燃烧室内的火焰分布器，火焰分布器上设有燃料输送管、点火器和进风口，进风口处设有进风风机，火焰分布器的顶部设有若干个火焰孔。
作为本发明的一种改进，所述贵金属催化剂为铂基催化剂Pt/Al2O3或钯基催化剂Pd/Al2O3或铑基催化剂Rh/Al2O3或钌基催化剂Ru/Al2O3。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明既能高效地满足了甲醇水汽化的加热要求，又能减低能耗；
本发明重整反应通过在多个子空间的重整反应通道进行，从而可根据使用情境来设置子空间的数量，适用场景广泛；
本发明在相邻子空间之间设有再热器，利用再热器对气体进行再次加热保证重整反应热量要求，保证重整反应能高效高质进行；
本发明将汽化过程和重整反应过程分开在两个阶段进行，而且利用再热器对气体进行分段加热，便于控制加热过程和均匀加热，可以避免重整反应过程中出现反应器飞温、局部过热的问题；
本发明采用重整反应通道的反应方式，线尺度减小，而压力、浓度等梯度提高，这对于化学反应是十分有利的，将导致传质推动力增加，提高了单位体积、单位面积的扩散通量，反应速率相较于传统的固定床反应器、列管式反应器数十倍，乃至上千倍以上，高通量意味着本发明重整反应通道的尺寸可以随反应速度的增加而减小，以往无法应用的场景，如车载制氢、移动制氢站，从而得以实现。
附图说明
图1为本发明高通量甲醇水重整制氢微通道反应器的示意图；
图2为图1中的A-A截面图；
图3为本发明高通量甲醇水重整制氢微通道反应器基板的示意图；
图4为本发明高通量甲醇水重整制氢微通道反应器燃烧器的示意图；
图5为本发明高通量甲醇水重整制氢微通道反应器加热器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例
请参考图1至图5，一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器，包括反应容器10，反应容器10中设有两块密封的竖向隔板11，两块竖向隔板11将反应容器10分割为左隔室20、反应腔和右隔室30；
反应腔中设有将反应腔分割为N个子空间40的若干个横向隔板50，每个子空间40内分别设有制氢重整反应通道41，每个子空间40上在两块竖向隔板11上分别设有进气口和出气口，且第M子空间的出气口与第M+1子空间的进气口位于同一侧，M小于N；
第一子空间的进气口位于右隔室30侧，右隔室30内设有用于甲醇水气化的盘管70，盘管70的出口端与第一子空间的进气口相连通，盘管70的进口端与进料管12相连通，右隔室30设有对盘管70加热的加热器；
左隔室20和右隔室30内分别设有若干个用于加热气体的再热器，再热器设有进气口和出气口，第M子空间的出气口与再热器的进气口相连通，第M+1子空间的进气口与再热器的出气口相连通，第N个子空间的出气口与出料管13相连通；
重整反应通道41包括若干个不锈钢基板43，若干个基板43固定在子空间40对向的两侧壁之间，且相邻基板43间留有间隙通道44，基板43表面涂覆有一层重整反应的贵金属催化剂涂层。
由上可知，本发明将甲醇水的汽化过程和重整反应过程分开在两个阶段进行，甲醇水汽化过程选择在盘管中进行，利用加热器直接对盘管进行加热，这是因为甲醇水汽化需要大量的热量，从而满足高效地满足甲醇水汽化加热要求，而重整反应过程是属于需求热量较低的过程，因此通过直接设在重整反应通道进行，因此既能高效地满足了甲醇水汽化的加热要求，又能减低能耗；另外本发明重整反应通过在多个子空间的重整反应通道进行，从而可根据使用情境来设置子空间的数量，适用场景广泛；而且由于甲醇水蒸气重整反应为强吸热反应，在没有外加热源的条件下，物料流随着反应的进行温度逐渐下降，反应低于催化剂的工作温度重整反应将无法进行，因此在相邻子空间之间设有再热器，利用再热器对气体进行再次加热保证重整反应热量要求，保证重整反应能高效高质进行；同时由于汽化过程和重整反应过程分开在两个阶段进行，而且利用再热器对气体进行分段加热，便于控制加热过程和均匀加热，可以避免重整反应过程中出现反应器飞温、局部过热的问题；另外本发明采用重整反应通道的反应方式，线尺度减小，而压力、浓度等梯度提高，这对于化学反应是十分有利的，将导致传质推动力增加，提高了单位体积、单位面积的扩散通量，反应速率相较于传统的固定床反应器、列管式反应器数十倍，乃至上千倍以上，高通量意味着本发明重整反应通道的尺寸可以随反应速度的增加而减小，以往无法应用的场景，如车载制氢、移动制氢站，从而得以实现。
在本实施例中，所述每个子空间内在制氢重整反应通道的进气侧设有气体分布器，气体分布器将气体均匀分布至重整反应通道的各个间隙通道。利用气体分布器对气体重新均匀分布，从而使气体均匀通过重整反应通道的各个间隙通道，有利于提高重整反应效率和均匀性。
在本实施例中，所述相邻基板43在相对向表面设有相互错位的凹槽45，凹槽45的轴向与气流方向相垂直。而且，所述凹槽45的深度和宽度相等且其值范围为5～1000μm。通过凹槽可以增加基板重整反应的面积，以及气体在间隙通道内停留的时间，有利于增加重整反应的反应时间，以及气体与催化剂接触面积，提高了反应质量和效率。
在本实施例中，在右隔室30内设有第一导热油室31，盘管70位于第一导热油室31中，右隔室30在第一导热油室31的下方设有第一燃烧室32，所述加热器包括设在第一燃烧室32内的火焰分布器71，火焰分布器71上设有燃料输送管72、点火器73和进风口，进风口处设有进风风机74，火焰分布器71的顶部设有若干个火焰孔75。导热油本身具有储热能力，可将燃烧室产生的热量储存起来，从而利用导热油对盘管进行间接加热，导热油本身的温度不会超过催化剂的最高反应温度，从而避免反应出现飞温、局部过热等现象。
在本实施例中，所述第N个子空间40的出气口与出料管13之间设有用于加热气体的再热器，再热器设有进气口和出气口，第N个子空间40的出气口与再热器的进气口相连通，出料管13与再热器的出气口相连通。
在本实施例中，在右隔室30和左隔室20内设有第二导热油室21，在第二导热油室21的下方设有第二燃烧室22，所述再热器包括设在第二导热油室21内的气体管道60和设在第二燃烧室22内且用于加热第二导热油室21的燃烧器，气体管道60上设有进气口和出气口，气体管道60的进气口作为再热器的进气口、出气口作为再热器的出气口，燃烧器包括设在第二燃烧室22内的火焰分布器61，火焰分布器61上设有燃料输送管62、点火器63和进风口，进风口处设有进风风机64，火焰分布器61的顶部设有若干个火焰孔65。导热油本身具有储热能力，可将燃烧室产生的热量储存起来，由于重整反应吸热而降温的气体可以从导热油室当中吸取导热油的热量，恢复至反应温度继续反应，导热油本身的温度不会超过催化剂的最高反应温度，从而避免反应出现飞温、局部过热等现象。
在本实施例中，所述贵金属催化剂为铂基催化剂Pt/Al2O3或钯基催化剂Pd/Al2O3或铑基催化剂Rh/Al2O3或钌基催化剂Ru/Al2O3。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器，其特征在于：包括反应容器，反应容器中设有两块密封的竖向隔板，两块竖向隔板将反应容器分割为左隔室、反应腔和右隔室；反应腔中设有将反应腔分割为N个子空间的若干个横向隔板，每个子空间内分别设有制氢重整反应通道，每个子空间上在两块竖向隔板上分别设有进气口和出气口，且第M子空间的出气口与第M+1子空间的进气口位于同一侧，M小于N；第一子空间的进气口位于右隔室侧，右隔室内设有用于甲醇水气化的盘管，盘管的出口端与第一子空间的进气口相连通，盘管的进口端与进料管相连通，右隔室设有对盘管加热的加热器；左隔室和右隔室内分别设有若干个用于加热气体的再热器，再热器设有进气口和出气口，第M子空间的出气口与再热器的进气口相连通，第M+1子空间的进气口与再热器的出气口相连通，第N个子空间的出气口与出料管相连通；重整反应通道包括若干个不锈钢基板，若干个基板固定在子空间对向的两侧壁之间，且相邻基板间留有间隙通道，基板表面涂覆有一层重整反应的贵金属催化剂涂层；所述相邻基板在相对向表面设有相互错位的凹槽，凹槽的轴向与气流方向相垂直；所述凹槽的深度和宽度相等且其值范围为5～1000μm；
所述每个子空间内在制氢重整反应通道的进气侧设有气体分布器，气体分布器将气体均匀分布至重整反应通道的各个间隙通道；
在右隔室内设有第一导热油室，盘管位于第一导热油室中，右隔室在第一导热油室的下方设有第一燃烧室，所述加热器包括设在第一燃烧室内的火焰分布器，火焰分布器上设有燃料输送管、点火器和进风口，进风口处设有进风风机，火焰分布器的顶部设有若干个火焰孔；
所述第N个子空间的出气口与出料管之间设有用于加热气体的再热器，再热器设有进气口和出气口，第N个子空间的出气口与再热器的进气口相连通，出料管与再热器的出气口相连通。
2.根据权利要求1所述的高通量甲醇水重整制氢微通道反应器，其特征在于：在右隔室和左隔室内设有第二导热油室，在第二导热油室的下方设有第二燃烧室，所述再热器包括设在第二导热油室内的气体管道和设在第二燃烧室内且用于加热第二导热油室的燃烧器，气体管道上设有进气口和出气口，气体管道的进气口作为再热器的进气口、出气口作为再热器的出气口，燃烧器包括设在第二燃烧室内的火焰分布器，火焰分布器上设有燃料输送管、点火器和进风口，进风口处设有进风风机，火焰分布器的顶部设有若干个火焰孔。
3.根据权利要求1所述的高通量甲醇水重整制氢微通道反应器，其特征在于：所述贵金属催化剂为铂基催化剂Pt/Al2O3或钯基催化剂Pd/Al2O3或铑基催化剂Rh/Al2O3或钌基催化剂Ru/Al2O3。
CN201910722114.XA 2019-08-06 2019-08-06 一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器 Active CN110386589B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910722114.XA CN110386589B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910722114.XA CN110386589B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110386589A CN110386589A (zh) 2019-10-29
CN110386589B true CN110386589B (zh) 2023-06-27

Family

ID=68288641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910722114.XA Active CN110386589B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110386589B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003048701A (ja) * 2001-08-01 2003-02-21 Casio Comput Co Ltd 蒸発装置、改質装置及び燃料電池システム
WO2005030390A1 (en) * 2003-05-07 2005-04-07 Battelle Memorial Institute Alcohol steam reforming catalysts and methods of alcohol steam reforming
WO2012096976A1 (en) * 2011-01-10 2012-07-19 Battelle Memorial Institute Combined on-board hydride slurry storage and reactor system and process for hydrogen powered vehicles and devices
CN103418321A (zh) * 2013-08-19 2013-12-04 浙江大学 通道流速均布的层叠型微通道反应器
CN107099319A (zh) * 2017-05-27 2017-08-29 李大鹏 一种同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1284721C (zh) * 2003-12-16 2006-11-15 中国科学院大连化学物理研究所 微通道板翅式水蒸汽重整制氢反应器
CN203540511U (zh) * 2013-08-19 2014-04-16 浙江大学 一种通道流速均布的层叠型微通道反应器
CN109078590B (zh) * 2017-06-13 2021-05-14 中国石油化工股份有限公司 微通道反应器
CN109911849A (zh) * 2019-03-29 2019-06-21 摩氢科技有限公司 适用于制氢机的自供热式重整反应装置及制氢机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003048701A (ja) * 2001-08-01 2003-02-21 Casio Comput Co Ltd 蒸発装置、改質装置及び燃料電池システム
WO2005030390A1 (en) * 2003-05-07 2005-04-07 Battelle Memorial Institute Alcohol steam reforming catalysts and methods of alcohol steam reforming
WO2012096976A1 (en) * 2011-01-10 2012-07-19 Battelle Memorial Institute Combined on-board hydride slurry storage and reactor system and process for hydrogen powered vehicles and devices
CN103418321A (zh) * 2013-08-19 2013-12-04 浙江大学 通道流速均布的层叠型微通道反应器
CN107099319A (zh) * 2017-05-27 2017-08-29 李大鹏 一种同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
光热协同催化净化挥发性有机物的研究进展及展望;芮泽宝;杨晓庆;陈俊妃;纪红兵;;化工学报(第12期);11-15 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110386589A (zh) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11305250B2 (en) Catalytically heated fuel processor with replaceable structured supports bearing catalyst for fuel cell
Zhuang et al. Experimental investigation on hydrogen production by methanol steam reforming in a novel multichannel micro packed bed reformer
Ke et al. Porous copper fiber sintered felts with surface microchannels for methanol steam reforming microreactor for hydrogen production
CN107324281B (zh) 快速启动自热型甲醇重整制氢微反应器
US20040018937A1 (en) Methods for forming catalytic coating on a substrate
CN103601151B (zh) 自热错排微凸台阵列型醇类重整器
BR0107557B1 (pt) reator catalìtico, método para realizar reações quìmicas entre gases e processamento de metano.
CA2442781A1 (en) Single chamber compact fuel processor
AU2006264046A1 (en) Compact reforming reactor
CN113830733B (zh) 变催化剂分布的泡沫铜一体化重整器
US11597649B2 (en) Steam methane reformer hydrogen generation systems
KR101401355B1 (ko) 탄화수소 개질용 마이크로 채널 반응기
Jin et al. Microchannel methane steam reformers with improved heat transfer efficiency and their long-term stability
US7354465B2 (en) Device for cooling and humidifying reformate
KR20150143080A (ko) 열전달 성능이 향상된 연료전지용 개질 반응 시스템
US20110064631A1 (en) Hydrogen generator and the application of the same
JP4469335B2 (ja) 水素生成装置及び燃料電池発電システム
CN110386589B (zh) 一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器
US11642646B2 (en) Hydrogen generation systems
KR101785484B1 (ko) 반응 효율이 우수한 탄화수소 수증기 개질용 촉매반응기
CN210683200U (zh) 一种高通量甲醇水重整制氢微通道反应器
KR101238630B1 (ko) 합성천연가스 제조용 미세유로 반응기
KR101846376B1 (ko) 열교환 면적이 증가된 탄화수소 수증기 개질용 촉매반응기
CN110844882A (zh) 微通道重整制氢纯化与催化放热反应器及制氢系统、方法
CN106892403A (zh) 一种高温燃料电池重整制氢反应器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Room 806-807, star house, 3 Salisbury Road, Tsim Sha Tsui, Hong Kong, China

Applicant after: Qiangwei Hydrogen Energy Technology Holdings Co.,Ltd.

Address before: 806 Starlight House, 3 Salisbury Road, Tsim Sha Tsui, Kowloon

Applicant before: Qiangwei Hydrogen Technology Co.,Ltd.

CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Gao Jiming

Inventor after: Jiang Biao

Inventor before: Deng Weilin

Inventor before: Gao Jiming

Inventor before: Jiang Biao

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230529

Address after: Rooms A612 and A614, No. 10 and 12 Tianhui Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510000 (for office purposes only) (not intended for use as a factory building)

Applicant after: Guangdong Nengchuang Technology Co.,Ltd.

Address before: Room 806-807, star house, 3 Salisbury Road, Tsim Sha Tsui, Hong Kong, China

Applicant before: Qiangwei Hydrogen Energy Technology Holdings Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant