CN113955713B - 一种预加热脱氢设备 - Google Patents
一种预加热脱氢设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113955713B CN113955713B CN202111421776.7A CN202111421776A CN113955713B CN 113955713 B CN113955713 B CN 113955713B CN 202111421776 A CN202111421776 A CN 202111421776A CN 113955713 B CN113955713 B CN 113955713B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preheating
- heating section
- dehydrogenation
- heating
- pipeline
- 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
Links
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
-
- 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
- C01B2203/085—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by electric heating
-
- 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
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本发明涉及一种预加热脱氢设备，包括：依次连接的储液罐、第一动力泵、脱氢反应器、气液分离装置、冷凝器和缓冲罐，第一动力泵设于连接储液罐和脱氢反应器的管路上；设备还包括预热电源，连接储液罐和脱氢反应器的管路为硬管，且其中包括多节加热段，加热段内设有网状加热丝，网状加热丝支撑于管路的内壁，并通过导线连接至预热电源。与现有技术相比，本发明通过在连接储液罐和脱氢反应器的管路上设置加热段，进行多级预热，从而提高进入脱氢反应器的液体的温度，从而可以减小脱氢反应器的体积。
Description
技术领域
本发明涉及脱氢设备，尤其是涉及一种预加热脱氢设备。
背景技术
在氢能的运输过程中，为了提高运输过程的安全性，一些现有技术会采用储氢材料吸附氢气的方式得到固态或者液态的合成物，从而避免了高压液氢带来的危害。
这种利用储氢材料进行氢气的存储和运输的方式在用户侧一般都需要进行脱氢反应，用户侧大多数为加氢站等，现有脱氢设备的结构如图1所示，脱氢反应过程中需要依赖催化剂提高反应效率，但是由于在氢气的运输过程中通常需要对储液罐进行冷却降温，因此在脱氢反应过程中为了加热到合适的温度，需要增大反应器的体积，进行加热，这无疑会增大反应器的占用面积。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种预加热脱氢设备，通过在连接储液罐和脱氢反应器的管路上设置加热段，进行多级预热，从而提高进入脱氢反应器的液体的温度，从而可以减小脱氢反应器的体积。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种预加热脱氢设备，包括：
依次连接的储液罐、第一动力泵、脱氢反应器、气液分离装置、冷凝器和缓冲罐，所述第一动力泵设于连接储液罐和脱氢反应器的管路上；
所述设备还包括预热电源，所述连接储液罐和脱氢反应器的管路为硬管，且其中包括多节加热段，所述加热段内设有网状加热丝，所述网状加热丝支撑于管路的内壁，并通过导线连接至所述预热电源。
所述加热段均分布于所述第一动力泵之后。
所述每一节加热段后均设有温度传感器。
所述加热段为金属管。
所述连接第一动力泵和脱氢反应器的管路，包括加热段和非加热段，以及连接节，相邻加热段和非加热段通过连接节连接。
所述非加热段为塑料管。
所述加热段的外侧包裹有保温层。
所述连接节的两端设有外螺纹，所述加热段和非加热段的两端设有与所述外螺纹配合的内螺纹。
所述冷凝器包括金属外壳，所述金属外壳的两端分别开有进气孔和出气孔，所述金属外壳的内壁设有多个鳍片，所述金属外壳的底部设有出液口；所述鳍片交错设置，且鳍片的长度为沿鳍片方向冷凝器内腔长度的70％～90％，所述冷凝器和缓冲罐之间的管路上设有第二动力泵。
所述出液口连接至储液罐输入端。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过在连接储液罐和脱氢反应器的管路上设置加热段，进行多级预热，从而提高进入脱氢反应器的液体的温度，从而可以减小脱氢反应器的体积。
2、加热段均分布于所述第一动力泵之后，在第一动力泵的前段可以有效利用环境温度。
3、加热段为金属管，可以提高热传导率，提高预热的均匀性。
4、通过连接节进行连接，可以减小单节管道的尺寸，便于根据场地进行长度和节数的调节，扩展了适用范围。
5、通过增加鳍片的长度，并设置第二动力泵提供动力，可以提高冷凝效果的同时，保证流速。
附图说明
图1为现有脱氢设备的结构示意图；
图2为本发明脱氢设备预热部分的结构示意图；
图3为连接节的结构示意图；
图4为加热段的截面示意图；
图5为改进后的冷凝器的翅片示意图；
图6为冷凝器后的管路示意图；
其中：1、储液罐，2、第一动力泵，3、脱氢反应器，4、气液分离装置，5、缓冲罐，6、冷凝器，8、第二动力泵，61、金属外壳，62、鳍片，71、加热段，72、非加热段，73、连接节，711、金属管，712、加热丝，713、保温层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
针对如图1所示的脱氢设备，增加预热部分，以及强化冷凝部分，得到一种预加热脱氢设备，如图2所示，包括依次连接的储液罐1、第一动力泵2、脱氢反应器3、气液分离装置4、冷凝器6和缓冲罐5，第一动力泵2设于连接储液罐1和脱氢反应器3的管路上；
设备还包括预热电源，连接储液罐1和脱氢反应器3的管路为硬管，且其中包括多节加热段71，加热段71内设有网状加热丝712，网状加热丝712支撑于管路的内壁，并通过导线连接至预热电源。
通过在连接储液罐1和脱氢反应器3的管路上设置加热段71，进行多级预热，从而提高进入脱氢反应器3的液体的温度，从而可以减小脱氢反应器3的体积。
本实施例中，加热段71均分布于第一动力泵2之后，在第一动力泵2的前段可以有效利用环境温度。此外，可以考虑在每一节加热段71后均设有温度传感器，并且设置控制器控制预热电源和各网状加热丝712之间的导通，从而采集每一节加热段71后的流体温度，从而实现反馈控制各网状加热丝712的工作，具体的，控制器包括单片机和多个继电器，各继电器的触点设于预热电源和各网状加热丝712之间，线圈连接至单片机的各输出引脚，当某一个温度传感器采集到的温度超过设定阈值时，控制器对应于该温度传感器之前的加热段71中的网状加热丝712的输出引脚切换为高电平，对应继电器的线圈导通，常闭触点断开，从而切换了该网状加热丝712的供电。
本实施例中，加热段71为金属管711，如图2所示，连接第一动力泵2和脱氢反应器3的管路，包括加热段71和非加热段7271，以及连接节73，相邻加热段71和非加热段7271通过连接节73连接。如图4所示，非加热段7271为塑料管。如此，通过连接节73连接加热段71和非加热段7271，从而便于根据实际需要调节加热段71以及非加热段7271的节数，此外，还便于组装运输，并且优选的，在第一动力泵2之前的管路则可以采用导热性良好的金属管711，从而有效利用环境温度，此外保温层713以及塑料管可以避免热量损失。
如图3所示，连接节73的两端设有外螺纹，加热段71和非加热段7271的两端设有与外螺纹配合的内螺纹，便于进行连接安装和拆卸。
如图5所示，冷凝器6包括金属外壳61，金属外壳61的两端分别开有进气孔和出气孔，金属外壳61的内壁设有多个鳍片62，金属外壳61的底部设有出液口；鳍片62交错设置，且鳍片62的长度为沿鳍片62方向冷凝器内腔长度的70％～90％，冷凝器和缓冲罐5之间的管路上设有第二动力泵8。通过增加冷凝器6中鳍片62的长度，增加气体与翅片的接触面积，从而提高冷凝效果，通过设置第二动力泵8提供小功率的牵引，可以有效保障流动性，避免冷凝器6中憋气导致的倒流。此外，出液口连接至储液罐1输入端，进一步方便储氢介质的回收。
本申请其他部分未做改进，与现有技术相同，因此不再赘述。
Claims (7)
1.一种预加热脱氢设备，包括：
依次连接的储液罐、第一动力泵、脱氢反应器、气液分离装置、冷凝器和缓冲罐，所述第一动力泵设于连接储液罐和脱氢反应器的管路上；
其特征在于，所述设备还包括预热电源，所述连接储液罐和脱氢反应器的管路为硬管，且其中包括多节加热段，所述加热段内设有网状加热丝，所述网状加热丝支撑于管路的内壁，并通过导线连接至所述预热电源；
所述加热段均分布于所述第一动力泵之后；
连接第一动力泵和脱氢反应器的管路，包括加热段和非加热段，以及连接节，相邻加热段和非加热段通过连接节连接；
所述冷凝器包括金属外壳，所述金属外壳的两端分别开有进气孔和出气孔，所述金属外壳的内壁设有多个鳍片，所述金属外壳的底部设有出液口；所述鳍片交错设置，且鳍片的长度为沿鳍片方向冷凝器内腔长度的70％～90％，所述冷凝器和缓冲罐之间的管路上设有第二动力泵。
2.根据权利要求1所述的一种预加热脱氢设备，其特征在于，所述每一节加热段后均设有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种预加热脱氢设备，其特征在于，所述加热段为金属管。
4.根据权利要求1所述的一种预加热脱氢设备，其特征在于，所述非加热段为塑料管。
5.根据权利要求1所述的一种预加热脱氢设备，其特征在于，所述加热段的外侧包裹有保温层。
6.根据权利要求1所述的一种预加热脱氢设备，其特征在于，所述连接节的两端设有外螺纹，所述加热段和非加热段的两端设有与所述外螺纹配合的内螺纹。
7.根据权利要求1所述的一种预加热脱氢设备，其特征在于，所述出液口连接至储液罐输入端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111421776.7A CN113955713B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种预加热脱氢设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111421776.7A CN113955713B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种预加热脱氢设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113955713A CN113955713A (zh) | 2022-01-21 |
| CN113955713B true CN113955713B (zh) | 2023-11-14 |
Family
ID=79472305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111421776.7A Active CN113955713B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种预加热脱氢设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113955713B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004107138A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Toyota Motor Corp | 水素ガス生成装置 |
| CN203095609U (zh) * | 2013-01-16 | 2013-07-31 | 浙江大学 | 一种环烷烃催化制氢装置 |
| CN104973568A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-14 | 江苏氢阳能源有限公司 | 一种用于液态氢源材料脱氢反应设备稳定提供氢气的控制系统和方法 |
| CN108940150A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-07 | 北京国能中林科技开发有限公司 | 一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统 |
| CN109850846A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-07 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种自热式有机液体脱氢供氢系统及其应用 |
| CN209237910U (zh) * | 2018-08-21 | 2019-08-13 | 北京国能中林科技开发有限公司 | 一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统 |
| CN211291006U (zh) * | 2019-11-22 | 2020-08-18 | 湖北中超化工科技有限公司 | 一种便于运输的加氢催化剂再生用气电混合加热窑 |
| CN211315772U (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-21 | 国网上海市电力公司 | 一种用于氢气存储及运输的脱氢设备 |
| CN213824708U (zh) * | 2020-11-23 | 2021-07-30 | 青岛创启新能催化科技有限公司 | 可以快速启动的液态有机物脱氢系统 |
| CN217377308U (zh) * | 2021-11-26 | 2022-09-06 | 国网上海市电力公司 | 预加热脱氢设备 |
-
2021
- 2021-11-26 CN CN202111421776.7A patent/CN113955713B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004107138A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Toyota Motor Corp | 水素ガス生成装置 |
| CN203095609U (zh) * | 2013-01-16 | 2013-07-31 | 浙江大学 | 一种环烷烃催化制氢装置 |
| CN104973568A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-14 | 江苏氢阳能源有限公司 | 一种用于液态氢源材料脱氢反应设备稳定提供氢气的控制系统和方法 |
| CN108940150A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-07 | 北京国能中林科技开发有限公司 | 一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统 |
| CN209237910U (zh) * | 2018-08-21 | 2019-08-13 | 北京国能中林科技开发有限公司 | 一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统 |
| CN109850846A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-07 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种自热式有机液体脱氢供氢系统及其应用 |
| CN211291006U (zh) * | 2019-11-22 | 2020-08-18 | 湖北中超化工科技有限公司 | 一种便于运输的加氢催化剂再生用气电混合加热窑 |
| CN211315772U (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-21 | 国网上海市电力公司 | 一种用于氢气存储及运输的脱氢设备 |
| CN213824708U (zh) * | 2020-11-23 | 2021-07-30 | 青岛创启新能催化科技有限公司 | 可以快速启动的液态有机物脱氢系统 |
| CN217377308U (zh) * | 2021-11-26 | 2022-09-06 | 国网上海市电力公司 | 预加热脱氢设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113955713A (zh) | 2022-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106369819B (zh) | 一种套管式气体电加热装置 | |
| CN102052806A (zh) | 空气源热泵及供热水系统 | |
| CN104197760A (zh) | 一种管线式脉动热管换热器 | |
| CN117109180B (zh) | 一种导热油加热器 | |
| CN113955713B (zh) | 一种预加热脱氢设备 | |
| CN217377308U (zh) | 预加热脱氢设备 | |
| CN101509731A (zh) | 一种异形微通道与外波纹翅片一体成型的换热器 | |
| CN204555438U (zh) | 一种自动除霜翅片蒸发器 | |
| CN206330459U (zh) | 一种蛇形圆管式散热器 | |
| CN210426194U (zh) | 一种压缩空气蒸汽循环加热装置 | |
| CN114427797A (zh) | 一种绝热段可变的脉动热管 | |
| CN209326415U (zh) | D型管螺旋缠绕同程换热器 | |
| CN220570699U (zh) | 一种h型翅片的电加热器 | |
| CN205505498U (zh) | 高效节能多通道温度交换器 | |
| CN2643136Y (zh) | 真空保温管道 | |
| CN213120204U (zh) | 一种流体换热装置 | |
| CN204006661U (zh) | 一种热泵型速热式热水器 | |
| CN219328220U (zh) | 真空热导管低水压复合冷凝器 | |
| CN104132457A (zh) | 一种热泵型速热式热水器 | |
| CN212250702U (zh) | 一种紊流式油冷却器 | |
| CN217928835U (zh) | 一种转换增热装置 | |
| CN215572294U (zh) | 一种具有不同换热形式的换热设备 | |
| CN206378019U (zh) | 一种换热管及包括该热换管的热交换器 | |
| CN210624697U (zh) | 一种热媒加热采暖散热器 | |
| CN219015088U (zh) | 集流管结构、微通道换热器及热水器 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |