CN112850642A - 一种制氢装置 - Google Patents

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CN112850642A CN202110005827.1A CN202110005827A CN112850642A CN 112850642 A CN112850642 A CN 112850642A CN 202110005827 A CN202110005827 A CN 202110005827A CN 112850642 A CN112850642 A CN 112850642A
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张会强
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Guangdong Alcohol Hydrogen New Energy Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种制氢装置,所述制氢装置,包括:蒸汽发生器,用于产生制氢所需的蒸汽,包括发热腔,其内置多根与外部尾气连通的燃烧催化剂管;所述蒸汽发生器还包括:过热腔,内设与所述发热腔连通的蒸汽管,所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽;所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通;制氢器,与所述蒸汽管连接,所述蒸汽管输入的蒸汽与所述制氢器内的制氢催化剂反应生成氢气;其中,所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂,所述燃烧催化剂管外存放液体,具有热量利用率高、加热方式多样、能够实时调节制氢过程中所需的温度,制氢效率高的优点。

Description

一种制氢装置
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域,涉及一种制氢装置。
背景技术
氢气是世界上已知的密度最小的气体,是相对分子质量最小的物质,氢是宇宙中含量最多的元素,氢气的质量只有空气的1/14,即在0℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899g/L。大量生物学研究表明,氢气具有选择性中和自由基和亚硝酸阴离子的作用,这是氢气对抗氧化损伤治疗疾病的基础。研究表明,氢气能治疗的疾病类型非常多。
现有制氢过程中,利用甲醇与水的原料液进行氢气制备的方法,在设备中均需要高温装置,目前现有制氢装置中,燃烧催化剂置于于燃烧催化管的外部,燃烧催化反应过程中,燃烧催化剂耗费量大,且燃烧催化剂更换不方便、以及热量利用率不高,加热方式比较单一,无法保证与控制制氢过程中所需的温度,制氢效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种制氢装置,具有热量利用率高、燃烧催化剂耗费量少、燃烧催化剂更换方便、加热方式多样、能够实时调节制氢过程中所需的温度,制氢效率高。
为实现上述目的本发明所采取的技术方案为:一种制氢装置,包括:蒸汽发生器,用于产生制氢所需的蒸汽,包括发热腔,其内置至少一根与外部尾气连通的燃烧催化剂管;所述蒸汽发生器还包括:过热腔,内设与所述发热腔连通的蒸汽管,所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽;所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通;制氢器,与所述蒸汽管连接,所述蒸汽管输入的蒸汽在所述制氢器内的制氢催化剂作用下反应生成氢气;其中,所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂,所述燃烧催化剂管外存放液体;所述燃烧催化剂管至少一端设有可拆卸连接的接头,便于更换燃烧催化剂。
一方面,通过在燃烧催化剂管内的燃烧催化剂与外部通入的尾气反应产生大量的热量对燃烧催化剂管外的液体进行加热,产生蒸汽通过蒸汽管通入制氢器内反应生成氢气;另一方面,燃烧催化剂与尾气反应生成的热废气,沿燃烧催化剂管顺利进入过热腔,对过热腔内设置的蒸汽管表面进行进一步的加热,保证蒸汽管内的蒸汽达到反应温度,以提高制氢反应效率,提高制氢率;其中,设置燃烧催化剂置于于燃烧催化管的内部,燃烧催化反应过程中,大大缩减了燃烧催化剂的耗费量;同时设置可拆卸的接头连接燃烧催化剂管,便于存放燃烧催化剂,提高工作效率
优选的,所述接头连接于所述燃烧催化剂管远离所述过热腔一端;所述接头设有与燃烧催化剂管内相通的凹槽,所述凹槽内均布有气孔,用于流通尾气。
设置凹槽便于套设于燃烧催化剂管管口提高连接密闭性,凹槽内均布的气孔,便于尾气流通进燃烧催化剂管内反应。
优选的,所述蒸汽发生器与所述制氢器呈环套设置。
减小了装置整体体积,便于摆放与移动;同时,环套设置,提高了装置整体的密封性能,减缓了热量的流失。
优选的,所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部,或者所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的内部。
缩短了蒸汽从蒸汽发生器流出进入制氢器的距离,减少了热量的流失,提高了热量利用率。
优选的,当所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部时,所述发热腔呈环状设置,多根所述燃烧催化剂管在所述发热腔中等间距布置或不等间距布置。
通过设置发热腔呈环状设置,受热面积更加均匀,设置多根所述燃烧催化剂管,提高发热效率。
优选的,所述燃烧催化剂管内置多孔隔板,形成容纳腔,用于容纳燃烧催化剂。
燃烧催化剂管内设置多孔隔板,形成容纳空间,便于燃烧催化剂置于燃烧催化剂管内,所述多孔隔板上分布有小于燃烧催化剂直径的透气孔,便于进入燃烧催化剂管内的尾气与燃烧催化剂进行反应。当然,所述燃烧催化剂管内的多孔隔板可以设置一个、也可以设置多个间隔分布于燃烧催化剂管内。
作为优选,所述蒸汽管为盘管,环绕设置,和/或所述蒸汽管为直管,多根分列排布设置。
设置蒸汽管为盘管,环绕设置,大大增加了盘管接触面积,提高了热传导效率;当设置蒸汽管为多根直管分列排布设置,增加了接触面积的同时,竖直状的蒸汽管便于生产加工以及零件替换,提高装置整体安装拆卸效率。当然,所述当设置蒸汽管为多根直管时,也可以不规则排列于过热腔内。
优选的,所述蒸汽发生器还包括尾气进气腔,所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔依次设置。
尾气进气腔用于接收外部输入的尾气;发热腔用于蒸发液体产生蒸汽;过热腔用于对蒸汽进一步加热。
优选的,所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔依次设置,两两之间设置有隔板,所述隔板设有与燃烧催化剂管相对应设置的尾气流通孔,所述燃烧催化剂管两端管口分别连接所述尾气流通孔;所述过热腔与所述发热腔之间设置的所述隔板还设有蒸汽流通孔,用于与所述蒸汽管对应连接。
通过设置燃烧催化剂管两端管口分别连接所述隔板上设置的尾气流通孔,使得尾气只能从该尾气流通孔进入燃烧催化剂管内,与燃烧催化剂管内的燃烧催化剂反应生成的热废气,只能从燃烧催化剂管相对另一端经尾气流通孔流出至过热腔内,做到燃烧催化剂管内废气与燃烧催化剂管外产生的蒸气分别输送,提高后续制氢纯度。通过在竖直方向依次层叠设置的所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔之间设置隔板,使得各层之间形成一个相对缓存区域,例如尾气进气腔内设置隔板,尾气从外部进入尾气进气腔时,在隔板作用下会均匀分布于尾气进气腔内,使得尾气进气腔内的尾气能够同时并相对均匀的进入从各个燃烧催化管进行同时反应发热,避免了一边管内反应发热,另一边还没发热的情况,使得装置整体制氢效率大大增加。
优选的,所述过热腔内至少设有一个电加热器,规则排布或不规则排布于过热腔内。
设置的电加热器,用于对蒸汽进行辅助加热,使得当检测到过热腔内的蒸汽达不到反应标准时,过热腔内的电加热器能够对其进一步加热,使蒸汽能够快速达到反应温度,实现装置的多样化加热,实时调节制氢过程中所需的蒸汽温度,进一步提高了制氢效率。
优选的,所述制氢器还包括制氢反应腔,所述制氢反应腔内置多孔板,将制氢反应腔分隔为制氢催化剂存放区与蒸汽缓存区,所述蒸汽管连通所述蒸汽缓存区。
使得蒸汽进入蒸汽缓存区内时,在多孔板的作用下会均匀散布于蒸汽缓存区,并通过多孔板上均布的蒸汽流通孔,均匀流入制氢催化剂存放区内进行反应,提高制氢催化剂反应效率;同时,多孔板的设置,避免了蒸汽进入制氢反应腔内时,直接瞬间往一侧流逝,使得整体反应效率过慢或者反应不充分。
采用本发明的技术方案后,能够达到如下技术效果:
1)加热方式多样,热量利用率高;
2)能够实时调节制氢过程中所需的温度,制氢效率高;
3)装置整体密封性能好,制氢纯度高;
4)通过尾气作为燃烧反应气体,节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明另一视角的结构示意图。
图3为图1中管路系统200的结构示意图。
图4为图1中管路系统200另一角度的结构示意图。
图5为图1中蒸汽发生器20与制氢器30的连接结构示意图。
图6为图5的俯视图。
图7为图6中所示B-B方向的剖视图。
图8为图5中蒸汽发生器20的结构示意图。
图9本发明制氢器30的结构示意图。
图10为图7中外筒23的结构示意图。
图11为本发明图8蒸汽发生器20的内部结构示意图。
图12为图11中底座40的结构示意图。
图13为图11中隔板25的结构示意图。
图14为图11中燃烧催化剂管51的结构示意图。
图15为接头70结构示意图。
图16为图11中燃烧催化剂管51的另一种结构示意图。
图17为接头70的另一种结构示意图。
图18为图11中燃烧催化剂管51的另一种结构示意图。
图19为接头70的另一种结构示意图。
图20为图18中A的放大图。
图21为图11中燃烧催化剂管51的另一种结构示意图。
图22为第一卡簧63的结构示意图。
图23为第二卡簧64的结构示意图。
图24为多孔隔板52的结构示意图。
主要元件符号说明:
1为尾气进管;101流量表;102混合管道;103电磁阀;2为进泵管;201出泵管;202进液泵;203进液管道;3排氢管道;302出氢管;4冷凝水排放管;401蒸汽导出管;4011控制阀一;402蒸汽导入管;4021压力传感器;403备用管;4031控制阀二;404液位计;405连接管;406安全管道;4061安全阀;5风机;6板式换热器;20为蒸汽发生器;21为电加热器口;22为废气排放管;23为外筒;24为内筒;25为隔板;251尾气流通孔;26为法兰二;261导电片;28蒸汽管出口;29进液口;30制氢器;31法兰一;32法兰四;33法兰三;34排氢管道;35保温壳体;36蒸汽缓存区;37制氢催化剂存放区;38多孔板;40底座;41尾气进口;42尾气进气腔;50发热腔;51燃烧催化剂管;52多孔隔板;53翅片;54外螺纹;55内螺纹;56凸条;561第一连杆;562第二连杆;563第三连杆;57卡槽;58第一卡槽;59第二卡槽;60过热腔;61电加热器;62蒸汽管;63第一卡簧;64第二卡簧;70接头;71凹槽;72气孔;73螺孔。
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。
实施例1:
参见图5、图6与图7,一种制氢装置,包括:用于产生制氢所需蒸汽的蒸汽发生器20以及与蒸汽反应生成氢气的制氢器30。
具体的,蒸汽发生器20,包括外筒23以及套设于外筒23内的内筒24,内外筒23均为保温外壳,外筒23与内筒24之间设还有发热腔50与过热腔60,外筒23一侧设有与发热腔50连通的电加热口;发热腔50内置多根与外部尾气连通的燃烧催化剂管51;过热腔60内设与发热腔50连通的蒸汽管62,蒸汽管62用于输送蒸汽发生器20内产生的蒸汽;过热腔60与燃烧催化剂管51一端连通;制氢器30,与蒸汽管62连接,蒸汽管62输入的蒸汽与制氢器30内的制氢催化剂反应生成氢气;其中,燃烧催化剂管51内设置燃烧催化剂,燃烧催化剂管51外存放液体;参见图15,燃烧催化剂管51至少一端设有可拆卸连接的接头70,便于更换燃烧催化剂。本实例中,一方面通过在燃烧催化剂管51内的燃烧催化剂与外部通入的尾气反应产生大量的热量对燃烧催化剂管51外的液体进行加热,产生蒸汽通过蒸汽管62通入制氢器30内反应生成氢气;另一方面,燃烧催化剂与尾气反应生成的热废气,沿燃烧催化剂管51顺利进入过热腔60,对过热腔60内设置的蒸汽管62表面进行进一步的加热,保证蒸汽管62内的蒸汽达到反应温度,以提高制氢反应效率,提高制氢率;同时设置可拆卸的接头70连接燃烧催化剂管51,便于存放燃烧催化剂,提高工作效率。
举例来说,也可以只设置一根燃烧催化剂管51,燃烧催化剂管51横截面设置为圆弧形,置于发热腔50内;此处不再一一列举。
举例来说,液体可以是水或醇类、以及两者的混合物。例如醇类可以是如甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇等等。
进一步的,蒸汽发生器20与制氢器30呈环套设置。
减小了装置整体体积,便于摆放与移动;同时,环套设置,提高了装置整体的密封性能,减缓了热量的流失。
进一步的,蒸汽发生器20套设于制氢器30的外部,或者蒸汽发生器20套设于制氢器30的内部。缩短了蒸汽从蒸汽发生器20流出进入制氢器30的距离,减少了热量的流失,提高了热量利用率。
进一步的,参见图5与图7与图11,当蒸汽发生器20套设于制氢器30的外部时,发热腔50呈环状设置,多根燃烧催化剂管51分布于发热腔50中;举例来说燃烧催化剂管51在发热腔50中可以等间距布置或不等间距布置。通过设置发热腔50呈环状设置,使受热面积更加均匀,设置多根燃烧催化剂管51,提高发热效率。当然作为优选方案,多根燃烧催化剂管51依次环布于发热腔50内设置,能够大大提高发热效率,使得发热腔50内的液体以及液体蒸发出的蒸汽受热受热更加均匀。
进一步的,参见图5与图7与图10,外筒23一侧设有与发热腔50连通的进液口29,用于输入液体,外筒23一侧还设有与发热腔50连通的电加热口21,电加热口21中设有电加热器61,电加热器61用于对发热腔50内的液体进行加热。增加了本装置的加热方式,能够对发热腔50内的液体进行加热,提高液体蒸发速度以及提高蒸汽的反应温度。
实施例2:
本实施例为在实施例1的基础上的进一步优化方案:
如图14所示,燃烧催化剂管51表面分布有翅片53,用于增加散热面积,提高燃烧催化剂管51将产生热量传递至液体中,加快液体的蒸发。
进一步的,燃烧催化剂管51内设置多孔隔板52,形成容纳空间,便于燃烧催化剂置于燃烧催化剂管51内,多孔隔板52上分布有小于燃烧催化剂直径的透气孔,便于进入燃烧催化剂管51内的尾气与燃烧催化剂进行反应。当然,燃烧催化剂管51内的多孔隔板52可以设置一个、也可以设置多个间隔分布于燃烧催化剂管51内,多孔隔板52可拆卸设置,便于取放燃烧催化剂。
实施例3:
本实施例可以与实施1~2分别或同时结合,作为进一步改进:
如图12所示,蒸汽发生器20还包括底座40,内设尾气进气腔42,尾气进气腔42一侧设有至少一个尾气进口41,用于连通外部尾气;参见图7与图11,过热腔60、发热腔50以及尾气进气腔42在竖直方向依次层叠设置,两两之间设置有隔板25。通过在竖直方向依次层叠设置的过热腔60、发热腔50以及尾气进气腔42之间设置隔板25,使得各层之间形成一个相对缓存区域,例如尾气进气腔42内设置隔板25,尾气从外部进入尾气进气腔42时,在隔板25作用下会均匀分布于尾气进气腔42内,使得尾气进气腔42内的尾气能够同时并相对均匀的进入从各个燃烧催化管进行同时反应发热,避免了一边管内反应发热,另一边还没发热的情况,使得装置整体制氢效率大大增加。优选的,过热腔60、发热腔50以及尾气进气腔42在竖直方向从上之下依次层叠设置,以符合气流流动规律,提升制氢效率。
举例来说,过热腔60、发热腔50以及尾气进气腔42也可以是水平方向依次排布设置,此处不再一一赘述。
进一步的,参见图7与图13,隔板25设有与燃烧催化剂管51相对应设置的尾气流通孔251,燃烧催化剂管51两端管口分别连接尾气流通孔251;过热腔60与发热腔50之间设置的隔板25还设有蒸汽流通孔(图中未示出),用于与蒸汽管62对应连接。通过设置燃烧催化剂管51两端管口分别连接隔板25上设置的尾气流通孔251,使得尾气只能从该尾气流通孔251进入燃烧催化剂管51内,与燃烧催化剂管51内的燃烧催化剂反应生成的热废气,只能从燃烧催化剂管51相对另一端经尾气流通孔251流出至过热腔60内,做到燃烧催化剂管51内废气与燃烧催化剂管51外产生的蒸气分别输送,提高后续制氢纯度。
进一步,参见图14与图15,例如接头70为法兰形状,连接于燃烧催化剂管51底部;接头70设有与燃烧催化剂管51内相通的凹槽71,接头70与隔板25上均设有螺孔73。通过螺栓穿过螺孔73固定连接接头70与隔板25,使得接头70与燃烧催化剂管51连接;凹槽71内均布有气孔72,用于流通尾气。设置凹槽71便于套设于燃烧催化剂管51管口提高连接密闭性,凹槽71内均布的气孔72,便于尾气流通进燃烧催化剂管51内反应。
举例来说,接头70也可以是采用螺纹连接;参见图16与图17,凹槽71内设有内螺纹55,燃烧催化剂管51两端分别设有相配合设置的外螺纹54。通过螺纹来连接,方便拆卸与装配。
当然,也可以是采用卡扣的形式来接连,参见图18与图19与图20,燃烧催化剂管51两端管口外壁分别均布有凸条56,凸条56包括与管口外壁垂直连接的第一连杆561,第一连杆561与燃烧催化剂管51管口之间设有间距;第一连杆561靠近燃烧催化剂管51管口一侧垂直连接有第二连杆562;第二连杆562与燃烧催化剂管51轴线平行;第二连杆562垂直连接第三连杆563,第三连杆563与燃烧催化剂管51管口所在平面平行,且与第一连杆561异面垂直;管口一侧分布的每一个凸条56上的第三连杆563朝向相同;接头70设有与燃烧催化剂管51内相通的凹槽71,凹槽71内均布有气孔72,用于流通尾气;接头70远离气孔72一侧均布有与凸条56对应的卡槽57;卡槽57为通孔,且卡槽57的长度大于第一连杆561的长度;卡槽57的深度小于第二连杆562的长度,且第一连杆561与第三连杆563刚好可以扣合于卡槽57所在的接头70表面。
具体安装原理,将卡槽57对准第三连杆563,深入并穿出卡槽57,并沿第三连杆563朝向一侧旋转接头70,使得第三连杆563与第一连杆561扣合卡槽57所在的接头70表面,当拆卸时,只需反向旋转即可。
具体的,参见图21、图22、图23与图24,接头70包括,第一卡簧63、第二卡簧64以及多孔隔板52,燃烧催化剂管51两端管口内壁分别设有第一卡槽58与第二卡槽59;第一卡槽58、第二卡槽59分别与第一卡簧63、第二卡簧64一一对应设置;第一卡簧63卡接于第一卡槽58内,第二卡簧64卡接于第二卡槽59内;多孔隔板52可拆卸连接于第一卡簧63与第二卡簧64之间;第一卡簧63与第二卡簧64起到对多孔隔板52安装限定的作用,同时,也便于通过拆卸卡簧来更换燃烧催化剂管51内的燃烧催化剂。
进一步的,参见图10,外筒23上还设有蒸汽管出口28;便于蒸汽管62从蒸汽管出口28穿出连通制氢器30。
进一步的,参见图1与图2,还包括管路系统200,管路系统200,包括混合管道102、进液管道203,以及冷凝水排放管4。
具体的,参见图2与图3与图4,混合管道102一端与尾气进口41连通,另一端连通外部空气,也可以连接引风机,通过引风机往混合管道102排入外部空气,混合管道102一侧连接尾气进管1,用于输入尾气;尾气进管1上设有流量表101,用于记录尾气进入量。尾气进管1远离混合管道102一侧还设有手动控制阀、以及设于流量表101与尾气进管1之间电磁阀103。冷凝水排放管4在竖直方向上,从下至上一侧依次连通与蒸汽管62连接的蒸汽导出管401、以及与制氢器30连通的蒸汽导入管402,蒸汽导出管401上设有控制阀一4011;蒸汽导入管402一侧外接备用管403,备用管403上设有控制阀二4031;当制氢器30内的制氢催化剂失去活性时,通过关闭控制阀一4011,打开控制阀二4031,将还原剂经备用管403输入制氢器30中,使制氢催化剂恢复活性,再次使用;冷凝水排放管4上还设有位于蒸汽导出管401下方的液位计404,用于储藏蒸汽凝结的水珠,并通过冷凝水排放管4排出液位计404内的液体,液位计404下方设有连接发热腔50与冷凝水排放管4的连接管405,使得液位计404能够通过自身液位高度,判断发热腔50内的液体高度;进液管道203一端连通进液口29,另一端连通板式换热器6,板式换热器6相对进液管道203连接的另一侧还连接有出泵管201,出泵管201与进液管道203斜对设置于板式换热器6两侧;出泵管201远离板式换热器6一端通过进液泵202连接进泵管2。通过进液泵202将外部液体分别经进泵管2、出泵管201、流入板式换热器6,通过板式换热器6对液体进行换热,使液体吸收板式换热器6中的热量后再从进液管道203流入进液口29中,对流经板式换热器6中的热能进一步利用,大大提高了能源利用率;
进一步的,蒸汽导入管402上设有压力传感器4021,冷凝水排放管4还连接有安全管道406,安全管道406设于液位计404与蒸汽导出管401之间,安全管道406上设有自动释放蒸汽的安全阀4061,当压力传感器4021检测出蒸汽压力超过设定值时,安全阀4061自动打开释放蒸汽,使得本装置制氢过程中更加安全。
进一步的,板式换热器6一侧设有风机5,风机5两侧分别连通有出氢管302、板式出气管,板式出气管连通板式换热器6一侧,板式换热器6的另一侧连接有与制氢器30连通的连通的排氢管道343;通过排氢管道343将制氢器30内制备的氢气流入板式换热器6换热,再经过板式出气管进入风机5进行再次冷却,之后将冷却到一定温度的氢气从出氢管302排放至指定使用目标使用。举例来说,该风机5冷却的形式,也可以用水冷的形式替代。
进一步的,管路系统200,还设有板换支架,用于支撑板式换热器6。
实施例4:
本实施例可以与实施1~3分别或同时结合,作为进一步改进:
如图11所示,蒸汽管62为盘管,可以是水平或者竖直环绕设置。设置蒸汽管62为盘管,水平或竖直盘绕设置,大大增加了盘管接触面积,提高了热传导效率;举例来说,蒸汽管62也可以为直管,多根分列规则排布设置;当设置蒸汽管62为多根直管分列规则排布设置,增加了接触面积的同时,竖直状的蒸汽管62便于生产加工以及零件替换,提高装置整体安装拆卸效率。当然,当设置蒸汽管62为多根直管时,也可以是不规则排列于过热腔60内。
进一步的,过热腔60内规则环布有电加热器61,电加热器61一端固定连接于蒸汽发生器20上端;且各电加热器61通过设置的导电片261进行串连;导电片261优选为电加热铜片;设置的电加热器61,用于对蒸汽进行辅助加热,使得当检测到过热腔60内的蒸汽达不到反应标准时,过热腔60内的电加热器61能够对其进一步加热,使蒸汽能够快速达到反应温度,实现装置的多样化加热,以便实时调节制氢过程中所需的蒸汽温度,进一步提高了制氢效率;当然,电加热器61也可以不规则排布于过热腔60内设置,此处不再一一赘述。
进一步的,蒸汽管62与电加热器61之间填充有蓄热体(图中未示出),蓄热体为蓄热块,用于蓄热,减缓过热腔60内的热废气流速,降低废气热损失,并对热废气中的热量进行吸收、蓄热以及释放热量,从而提高能源利用率。
进一步的,参见图10,外筒一侧设有废气排放管22;废气排放管22连通过热腔60靠近蒸汽管62与制氢器30连接的一侧,用于排放废气。
实施例5:
本实施例可以与实施1~4分别或同时结合,作为进一步改进:
参见图7与图9,制氢器30,包括保温壳体35,保温壳体35内设有制氢反应腔,制氢反应腔内置多孔板38,将制氢反应腔分隔为制氢催化剂存放区37与蒸汽缓存区36,蒸汽管62连通蒸汽缓存区36使得蒸汽进入蒸汽缓存区36内时,在多孔板38的作用下会均匀散布于蒸汽缓存区36,并通过多孔板38上均布的蒸汽流通孔,均匀流入制氢催化剂存放区37内进行反应,提高制氢催化剂反应效率;同时,多孔板38的设置,避免了蒸汽进入制氢反应腔内时,直接瞬间往一侧流逝,使得整体反应效率过慢或者反应不充分。制氢腔底部还连通有排氢管道343,用于输送制备的氢气。
进一步的,保温壳体35上下端分别设有法兰一31与法兰三33,制氢反应腔内设有多个电加热器61,电加热器61一端固定连接法兰一31,电加热器61另一端穿过制氢反应腔内设置的多孔板38延伸至制氢反应腔底部。
进一步的,参见图7、图8、图9,蒸汽发生器20与制氢器30之间通过法兰组件套接;法兰组件,包括安装于蒸汽发生器20上端的以法兰二26以及套设于制氢器30表面的法兰四32,法兰二26与法兰四32之间通过螺栓活动连接。通过设置法兰组件连接蒸汽发生器20与制氢器30,防止制氢器30在蒸汽发生器20内上下来回滑动;法兰二26上设有电加热器61安装孔,用于安装设于过热腔60内的电加热器61。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种制氢装置,其特征在于,包括:
蒸汽发生器,用于产生制氢所需的蒸汽,包括发热腔,其内置至少一根与外部尾气连通的燃烧催化剂管;所述蒸汽发生器还包括:
过热腔,内设与所述发热腔连通的蒸汽管,所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽;所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通;
制氢器,与所述蒸汽管连接,所述蒸汽管输入的蒸汽在所述制氢器内的制氢催化剂作用下反应生成氢气;
其中,所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂,所述燃烧催化剂管外存放液体;所述燃烧催化剂管至少一端设有可拆卸连接的接头,便于更换燃烧催化剂。
2.根据权利要求1所述的制氢装置,其特征在于,所述接头连接于所述燃烧催化剂管远离所述过热腔一端;所述接头设有与燃烧催化剂管内相通的凹槽,所述凹槽内均布有气孔,用于流通尾气。
3.根据权利要求1所述的制氢装置,其特征在于,所述蒸汽发生器与所述制氢器呈环套设置。
4.根据权利要求3所述的制氢装置,其特征在于,所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部,或者所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的内部。
5.根据权利要求4所述的制氢装置,其特征在于,当所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部时,所述发热腔呈环状设置,多根所述燃烧催化剂管在所述发热腔中等间距布置或不等间距布置。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的制氢装置,其特征在于,所述燃烧催化剂管内置多孔隔板,形成容纳腔,用于容纳燃烧催化剂。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的制氢装置,其特征在于,所述蒸汽管为盘管,环绕设置,和/或所述蒸汽管为直管,多根分列排布设置。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的制氢装置,所述蒸汽发生器还包括尾气进气腔,所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔依次设置。
9.根据权利要求8所述的制氢装置,所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔依次设置,两两之间设置有隔板,所述隔板设有与燃烧催化剂管相对应设置的尾气流通孔,所述燃烧催化剂管两端管口分别连接所述尾气流通孔;所述过热腔与所述发热腔之间设置的所述隔板还设有蒸汽流通孔,用于与所述蒸汽管对应连接。
10.据权利要求1或9所述的制氢装置,其特征在于,所述制氢器还包括制氢反应腔,所述制氢反应腔内置多孔板,将制氢反应腔分隔为制氢催化剂存放区与蒸汽缓存区,所述蒸汽管连通所述蒸汽缓存区。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114873563A (zh) * 2021-12-31 2022-08-09 安徽华塑股份有限公司 一种氯化氢合成气中脱氢气设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN214299273U (zh) * 2020-12-10 2021-09-28 洛阳沃达节能科技有限公司 一种制氢装置的制氢管以及制氢装置
CN214468572U (zh) * 2020-12-10 2021-10-22 广东醇氢新能源研究院有限公司 一种制氢装置和制氢系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092919A (zh) * 2007-07-12 2007-12-26 李钢坤 氢醇混燃发动机燃料系统
CN101172577A (zh) * 2007-10-12 2008-05-07 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 甲醇分解反应器
CN101708821A (zh) * 2009-12-08 2010-05-19 四川亚联高科技股份有限公司 催化燃烧烟气作为热源的甲醇水蒸气制氢工艺
CN203382499U (zh) * 2013-07-30 2014-01-08 四川亚联高科技股份有限公司 一种甲醇水蒸汽重整制氢的尾气为原料的催化燃烧加热器
CN209523828U (zh) * 2019-01-30 2019-10-22 厦门大学 一种车载式甲醇重整制氢装置
CN210795757U (zh) * 2019-08-08 2020-06-19 洛阳沃达节能科技有限公司 一种制氢机
CN111762757A (zh) * 2020-06-28 2020-10-13 上海齐耀动力技术有限公司 一种用于甲醇重整制氢的供热系统和方法
CN214299275U (zh) * 2020-12-10 2021-09-28 广东醇氢新能源研究院有限公司 一种制氢装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5076353B2 (ja) * 2006-04-24 2012-11-21 株式会社豊田中央研究所 熱交換型改質器
JP2010159193A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Toshiba Corp 水素製造装置および水素製造方法
CN104129754B (zh) * 2014-07-09 2015-12-02 中国科学院广州能源研究所 一种生物质热解及化学链制氢耦合连续反应装置及利用该装置制备氢气的方法
CN104555923B (zh) * 2015-02-03 2017-05-10 武汉理工大学 车载含水乙醇低温重整制氢方法及其装置和应用系统
KR101630376B1 (ko) * 2016-03-15 2016-06-15 김민규 촉매챔버를 이용한 수소 발생장치
CN210103450U (zh) * 2019-06-13 2020-02-21 广西氢朝能源科技有限公司 一种高效制氢装置及运用该装置的甲醇水即时制氢系统
CN110425737A (zh) * 2019-08-21 2019-11-08 佛山光腾新能源股份有限公司 一种基于甲醇触媒加热的供热装置
CN111533089B (zh) * 2020-04-30 2022-05-03 郑州帅先新能源科技有限公司 加热器、重整制氢装置及重整制氢方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092919A (zh) * 2007-07-12 2007-12-26 李钢坤 氢醇混燃发动机燃料系统
CN101172577A (zh) * 2007-10-12 2008-05-07 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 甲醇分解反应器
CN101708821A (zh) * 2009-12-08 2010-05-19 四川亚联高科技股份有限公司 催化燃烧烟气作为热源的甲醇水蒸气制氢工艺
CN203382499U (zh) * 2013-07-30 2014-01-08 四川亚联高科技股份有限公司 一种甲醇水蒸汽重整制氢的尾气为原料的催化燃烧加热器
CN209523828U (zh) * 2019-01-30 2019-10-22 厦门大学 一种车载式甲醇重整制氢装置
CN210795757U (zh) * 2019-08-08 2020-06-19 洛阳沃达节能科技有限公司 一种制氢机
CN111762757A (zh) * 2020-06-28 2020-10-13 上海齐耀动力技术有限公司 一种用于甲醇重整制氢的供热系统和方法
CN214299275U (zh) * 2020-12-10 2021-09-28 广东醇氢新能源研究院有限公司 一种制氢装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114873563A (zh) * 2021-12-31 2022-08-09 安徽华塑股份有限公司 一种氯化氢合成气中脱氢气设备
CN114873563B (zh) * 2021-12-31 2024-02-20 安徽华塑股份有限公司 一种氯化氢合成气中脱氢气设备

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