CN115504434A - 自热式重整制氢反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及甲醇重整制氢反应器，尤其是一种自热式重整制氢反应器，其包括依次设置的前盖板、催化燃烧单元、重整制氢单元和后盖板，在催化燃烧单元的上方设置有一汽化单元，前盖板的后侧面凹陷形成有容纳腔，催化燃烧单元具有催化燃烧腔本体，催化燃烧腔本体的前侧面上设有内凹形成的容置腔，容置腔的中间开设有通孔，通孔内填充有催化燃烧催化剂，容置腔与容纳腔相对设置形成环状的预混腔，重整制氢单元包括若干块间隔排列并连接在一起的制氢反应板A和制氢反应板B，制氢反应板A的中段具有呈连续S型波浪的波浪结构，制氢反应板B的板面与制氢反应板A的板面相反，两者相同的板面相对设置形成间隔分布的螺旋形的制氢通道和螺旋形的导热通道。

Description

自热式重整制氢反应器

技术领域

本发明涉及甲醇重整制氢反应器，尤其是一种自热式重整制氢反应器。

背景技术

随着社会的进步，使用化石能源导致的环境问题越来越受到人们关注，各种替代化石能源的新能源开始推广和普及。其中，氢能及质子交换膜燃料电池技术，由于其环保性和能量高转化效率，有望成为理想的替代化石能源的新能源。

质子交换膜燃料电池技术日趋商业化，但制约氢能发展的瓶颈是氢作为分子量最小的气体，其具有较低的体积能量密度。在运输等移动应用领域，氢气的存储和运输难、成本高，且属于危险品压缩气体，存在安全性问题，阻碍了氢能的发展。

液态燃料由于储运的可靠性、便利性以及成熟的加注体系，在运输工具端重整制氢成为解决方案之一。其中，甲醇和乙醇等醇类作为氢的优良载体，以含氢量高、原料易得、制氢体系成熟和碳排放可循环回收利用等优点受到重点关注。尤其以甲醇水蒸汽重整为代表，其单位质量氢气产量比率高、反应温度低（200度～300度）及可小型化等优点，有望得到率先推广。

中国专利（申请号 201910323092 .X）公开了一种波纹基板-多孔金属自热型甲醇重整制氢反应器，提出了使用波纹板列阵和甲醇催化燃烧腔和甲醇水汽重整腔层叠设计，通过燃烧腔与重整腔的差异性设计，提高反应器结构的紧凑性与功率密度；其中，波纹基板改善反应物分布的均匀性，多孔金属增大催化剂负载量与涂覆面积；使用轻质的波纹基板与多孔金属结构，实现轻量化，提高反应器的动态响应速度。

但目前已公开的自热型甲醇重整制氢反应器存在使用两种或以上不同种类燃料问题，不利于应用推广，尤其在移动运输领域。此外，使用预先混合的甲醇和空气混合物有自爆自燃风险，且存放加注都需要做好对应安全措施。

使用外部燃料或能量维持制氢吸热反应，燃料消耗大，能量利用效率低。醇类重整制氢后反应产物为富氢气体（含氢量60%～70%），在进入高温质子交换膜燃料电池氢体发电后及进入低温质子交换膜燃料电池发电前，需分离纯化成纯氢气，其反应或提纯尾气均为含有少量氢气的可燃性气体，不可直接排放，不如用作自热重整放热燃料的来源。

自热重整反应中由于催化燃料反应速率远快于重整制氢反应，很难实现吸热、放热反应在每个单独区域同时耦合，进而产生热点和冷点，而热点会导致催化剂烧结、失活等问题，冷点的存在会使得催化剂利用率降低；而同时对各个单独反应区域进行监测和控制流量，又会导致系统及结构冗余。

现有的层叠式设计反应器使制氢吸热反应和燃烧供热的热交换仅存在于层与层之间，换热效率仍显不足；直通道设计使得催化剂接触表面积不足，蛇形通道设计的流速压力损失很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种自热式重整制氢反应器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自热式重整制氢反应器，包括依次设置的前盖板、催化燃烧单元、重整制氢单元和后盖板，在所述催化燃烧单元的上方设置有一汽化单元，

所述前盖板的后侧面凹陷形成有容纳腔，

所述催化燃烧单元具有与前盖板连接固定的催化燃烧腔本体，所述催化燃烧腔本体的前侧面上设有内凹形成的容置腔，所述容置腔的中间开设有通孔，所述通孔内填充有催化燃烧催化剂，容置腔与容纳腔相对设置形成环状的预混腔，

所述重整制氢单元包括若干块间隔排列并连接在一起的制氢反应板A和制氢反应板B，所述制氢反应板A的中段具有呈连续S型波浪的波浪结构，该波浪结构的一面形成对角相通的流道A1，其另一面形成对角相通的流道A2，所述制氢反应板B的板面与制氢反应板A的板面相反，两者相同的板面相对设置形成间隔分布的螺旋形的制氢通道和螺旋形的导热通道。

进一步地，所述制氢反应板A上部开设有第一通孔和第二通孔，其下部开设有第三通孔和第四通孔，所述第一通孔和第三通孔的结构相同且呈对角线分布，所述流道A1的两端分别与第一通孔和第三通孔连通，第二通孔和第四通孔的结构相同且呈对角线分布，所述流道A2的两端分别与第二通孔和第四通孔连通；第一通孔的宽度小于第二通孔的宽度。即制氢反应板A的单面形成了对角想通的流道A1，其另一面形成了对角相同的流道A2。

进一步地，相对设置的制氢反应板A和制氢反应板B上波浪结构的波峰与波峰相对，且两者的波峰延通道行径的方向错开半个波峰设置，以形成螺旋前进的制氢通道和导热通道。

进一步地，所述制氢反应板A和制氢反应板B层叠后真空钎焊连接，且制氢反应板A和制氢反应板B上涂覆有制氢催化剂。如此设置，保证汽化后的制氢甲醇水与制氢催化剂的充分接触。

进一步地，所述前盖板的前侧面中间设有空气进气口，其下部边沿设有气体燃料进口，所述容纳腔的中间固定一分流引导件。通过分流引导件，可以使空气均匀进入预混腔。

更进一步地，所述分流引导件包括若干引导板和连接板，所述引导板沿空气进气口呈辐射状排列，引导板的一端固定在容纳腔壁上，其另一端固定在连接板上。如此设置，保证分流引导件的安装牢固性。

更进一步地，靠近所述通孔边沿朝向容纳腔凸出形成有凸缘，所述催化燃烧催化剂填充在凸缘围成的柱状结构中，所述凸缘的端面与连接板配合固定。设置凸缘，便于放置催化燃烧催化剂，也便于设置预混腔腔体。

更进一步地，所述凸缘的端面上均匀分布有若干导流孔。设置导流孔，便于混合后燃料均匀的从预混腔进入催化燃烧催化剂腔室中。

进一步地，所述催化燃烧腔本体侧壁的上下部各开设有一加热棒孔位。如此设置，提供燃烧催化反应的起燃温度。

进一步地，还包括过渡单元，所述过渡单元设置在催化燃烧单元和重整制氢单元之间，过渡单元具有过渡框，所述过渡框的前侧面上设有向内凹陷形成的引导弧面，所述引导弧面的下方开设有与导热通道连通的燃烧尾气引导口。设置过渡单元，将燃烧尾气的热量快速引导带入后续的重整制氢单元。

更进一步地，所述过渡框的侧壁上设有伸入燃烧尾气引导口的第一测温探头。设置第一测温探头，用于检测重整制氢单元进口处的反应温度。

进一步地，所述汽化单元包括两个并排连接在一起的第一汽化盒和第二汽化盒，所述第一汽化盒固定在催化燃烧腔本体的顶部，其内部设有催化燃烧燃料汽化腔，所述催化燃烧燃料汽化腔具有蛇形流道，所述蛇形流道的一端设有催化燃烧进液口，其另一端设有与预混腔联通的燃料气体出口，所述第二汽化盒的内部设有制氢燃料汽化腔，所述制氢燃料汽化腔具有与催化燃烧燃料汽化腔的蛇形流道结构相同的蛇形流道，该蛇形流道的一端设有制氢燃料进液口，其另一端设有与制氢通道联通的制氢气体出口。

催化燃烧甲醇水经催化燃烧燃料汽化腔汽化后与进入预混腔混合，实现气体之间的混合，确保热量传递；制氢甲醇水经制氢燃料汽化腔汽化后进入制氢通道。

更进一步地，所述催化燃烧进液口设置在第一汽化盒的一端面上，所述燃料气体出口设置在蛇形流道末端，所述催化燃烧腔本体的顶部开设有与燃料气体出口对应设置的引导孔。

更进一步地，所述制氢燃料进液口设置在第二汽化盒的一端面上，所述制氢气体出口开设在第二汽化盒的侧壁上。

更进一步地，所述蛇形流道包括均匀分布的若干第一导流片和若干第二导流片，且所述第二导流片与第一导流片交替排列。如此设置，增加甲醇水的汽化行程，保证充分汽化。

更进一步地，所述第一汽化盒和第二汽化盒的侧壁上分别开设有一辅助加热棒孔位。设置辅助加热棒孔位，便于安装辅助加热棒，提供启动时段汽化的热量。

进一步地，所述后盖板的上部开设有燃烧尾气总出口，其下部开设有制氢气体总出口。

更进一步地，所述后盖板上靠近燃烧尾气总出口处设置有第二测温探头。设置第二测温探头，用于检测重整制氢单元总出口处的反应温度。

本发明的有益效果是：

1.催化燃烧气体、液体燃料分别进入反应器，先汽化后预混，实现能够使用单一燃料，也同时兼顾使用多种气液燃料组合，提高适用性同时也具有操作安全性；催化燃烧反应集中控制后热量经换热传递给重整制氢反应，控制简单，整体反应器更加可控；

2.反应器启动阶段由甲醇水作为催化燃烧给反应器加热；进入制氢阶段后，主要由电堆反应尾气或纯化反应后提纯尾气催化燃烧提供反应热量；当尾气不足以维持反应所需热量时，辅助进液甲醇水催化燃烧提供以补足热量，被使用后的制氢气体尾气进行催化燃烧，在余热量回收利用提高效率的同时，也避免可燃性气体的直接排放；

3.重整制氢单元使用多重螺旋波纹结构的通道，即每个独立制氢通道都与导热通道相邻；螺旋波纹有效增加热交换面积和增加反应效率，同时通道整体设计无锐角和撞墙，气路流动阻力小，有效减少压力损失；

4.使用冲压成型的薄壁波纹板，壁厚一致，符合轻量化设计；使用金属整体焊接，保证各通道气密性同时也保证整体强度，使得利于移动便携应用和批量化制作；模块化的设计，可在一定范围内增减重整制氢反应板的片数，以适应不用用氢量的应用需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体爆炸图。

图2是本发明装配好的纵向剖视图。

图3是本发明中前盖板的结构示意图。

图4是本发明中催化燃烧单元的结构示意图。

图5是本发明中汽化单元的结构示意图。

图6是本发明中过渡单元的结构示意图。

图7是本发明中前部催化燃烧的反应流路示意图。

图8是本发明中制氢反应板A的结构示意图。

图9是本发明中制氢反应板B的结构示意图。

图10是本发明中制氢反应板A上流道A1或流道A2的局部放大示意图。

图11是本发明中重整制氢单元的局部剖面放大图。

图12是本发明中重整制氢单元的反应流路示意图。

图13是本发明中后盖板的结构示意图。

图中：1、催化燃烧催化剂；2、前盖板；21、容纳腔；22.分流引导件；221.引导板；222.连接板；3、气体燃料进口；4、空气进气口；5、预混腔；6、汽化单元；61、第一汽化盒；62、第二汽化盒；63、第一导流片；64、第二导流片；7、制氢燃料进液口；8、制氢燃料汽化腔；9、催化燃烧燃料进液口；10、催化燃烧燃料汽化腔；11、催化燃烧腔本体；111、容置腔；112、预混腔；12、过渡单元；121、过渡框；122、引导弧面；123、燃烧尾气引导口；113、凸缘；1131、焊接凹槽；114、引导孔；13、制氢反应板A；131、流道A1；132、流道A2；133、第一通孔；134、第二通孔；135、第三通孔；136、第四通孔；14、制氢反应板B；15、后盖板；16、制氢气体出口；17、燃烧气体出口；18、加热棒孔位；19、辅助加热棒孔位；20、制氢通道；21、导热通道；22、第一测温探头；23、第二测温探头；24、制氢气体总出口；25、燃烧气体总出口。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1和图2所示，一种自热式重整制氢反应器，整体分为前后两个部分，前部的催化燃烧和后部的重整制氢，前部的催化燃烧包括前盖板2、催化燃烧单元和汽化单元6，汽化单元6设置在催化燃烧单元的上方，前盖板2的后侧面凹陷形成有容纳腔21，催化燃烧单元具有与前盖板2连接固定的催化燃烧腔本体11，具体地，催化燃烧腔本体11的前侧面上设有内凹形成的容置腔111，容置腔111的中间开设有通孔，通孔内填充有催化燃烧催化剂1，容置腔111与容纳腔21相对设置形成环状的预混腔112；后部的重整制氢包括重整制氢单元和后盖板15，具体地，重整制氢单元包括若干块间隔排列并连接在一起的制氢反应板A13和制氢反应板B14，制氢反应板A13的中段具有呈连续S型波浪的波浪结构，该波浪结构的一面形成对角相通的流道A1131，其另一面形成对角相通的流道A2132，制氢反应板B14的板面与制氢反应板A13的板面相反，两者相同的板面相对设置形成间隔分布的螺旋形的制氢通道20和螺旋形的导热通道21。

如图3所示，前盖板2的前侧面中间设有空气进气口4，其下部边沿设有气体燃料进口3，容纳腔21的中间固定一分流引导件22。具体地，分流引导件22包括若干引导板221和连接板222，引导板221沿空气进气口4呈辐射状排列，引导板221的一端固定在容纳腔21壁上，其另一端固定在连接板222上。

如图4所示，靠近容置腔111中间的通孔边沿朝向容纳腔凸出形成有凸缘113，催化燃烧催化剂1填充在凸缘113围成的柱状结构中，将前盖板2与催化燃烧腔本体11边框焊接，凸缘113的端面与连接板222形成配合固定。凸缘113的端面上均匀分布有若干导流孔1131。催化燃烧腔本体11侧壁的上下部各开设有一加热棒孔位18。

如图5所示，汽化单元6包括两个并排连接在一起的第一汽化盒61和第二汽化盒62，第一汽化盒61固定在催化燃烧腔本体11的顶部，其内部设有催化燃烧燃料汽化腔10，催化燃烧燃料汽化腔10具有蛇形流道，蛇形流道的一端设有催化燃烧进液口9，其另一端设有与预混腔112联通的燃料气体出口17，第二汽化盒62的内部设有制氢燃料汽化腔8，制氢燃料汽化腔8具有与催化燃烧燃料汽化腔10的蛇形流道结构相同的蛇形流道，该蛇形流道的一端设有制氢燃料进液口7，其另一端设有与制氢通道20联通的制氢气体出口16。催化燃烧进液口9设置在第一汽化盒61的一端面上，燃料气体出口17设置在蛇形流道末端，催化燃烧腔本体11的顶部开设有与燃料气体出口17对应设置的引导孔114。制氢燃料进液口7设置在第二汽化盒62的一端面上，制氢气体出口16开设在第二汽化盒62的侧壁上。蛇形流道包括均匀分布的若干第一导流片63和若干第二导流片64，且第二导流片64与第一导流片63交替排列。第一汽化盒61和第二汽化盒62的侧壁上分别开设有一辅助加热棒孔位19。

如图6所示，本实施例的自热式重整制氢反应器还包括过渡单元12，过渡单元12设置在催化燃烧单元和重整制氢单元之间，过渡单元12具有过渡框121，过渡框121的前侧面上设有向内凹陷形成的引导弧面122，引导弧面122的下方开设有与导热通道21连通的燃烧尾气引导口123。过渡框12的侧壁上设有伸入燃烧尾气引导口123的第一测温探头22。

如图7所示，前部催化燃烧的反应流路示意图，空气（图中点划线表示）经前盖板2的空气进气口4进入后，由分流引导件22引导辐射分散进入预混腔5，与汽化后的燃料预混后，进入催化燃烧腔本体11进行燃烧反应；气体燃料（余氢，图中实线表示）经由气体燃料进口3，无需汽化直接进入预混腔5；催化燃烧腔本体11上下的加热棒孔位18设置加热棒，提供燃烧催化反应达到预热温度120度的起燃温度；制氢甲醇水（图中虚线表示）由第二汽化盒62的制氢燃料进液口7进入制氢燃料汽化腔8，经加热汽化后进入重整制氢单元的制氢通道20；催化燃烧甲醇水（图中虚线表示）由第一汽化盒61的催化燃烧进液口9进入催化燃烧燃料汽化腔10，经加热汽化后进入预混腔5，第一汽化盒61和第二汽化盒62的侧壁上的辅助加热棒孔位19设置辅助加热棒，提供启动时段汽化的热量；燃烧尾气由过渡单元12的引导弧面122，将燃烧后的热量经燃烧尾气引导口123带入重整制氢区的导热通道21。

如图8所示，制氢反应板A13上部开设有第一通孔133和第二通孔134，其下部开设有第三通孔135和第四通孔136，第一通孔133和第三通孔135的结构相同且呈对角线分布，流道A1131的两端分别与第一通孔133和第三通孔135连通，如图8（a）所示，第二通孔134和第四通孔136的结构相同且呈对角线分布，流道A2132的两端分别与第二通孔134和第四通孔136连通，如图8（b）所示；第一通孔133的宽度小于第二通孔134的宽度。如图9所示，制氢反应板B14与制氢反应板A13的两个板面设置相反。

如图10和图11所示，相对设置的制氢反应板A13和制氢反应板B14上波浪结构的波峰与波峰相对，且两者的波峰沿通道行径的方向错开半个波峰设置，以形成螺旋前进的制氢通道20和导热通道21。制氢反应板A13和制氢反应板B14层叠后真空钎焊连接，且制氢反应板A13和制氢反应板B14上涂覆有制氢催化剂。

如图12所示，后部的重整制氢有两路通道，分别为制氢通道20和导热通道21，这两路通道相互独立不互通，制氢反应板A13与制氢反应板B14面对面叠加组合后，形成两路通道的交替间隔，多板叠加以此类推；同时利用制氢反应板A13与制氢反应板B14之间的波浪结构组合，并形成剖面形状呈蜂窝结构，供热与吸热通道相互交错，使得每条通道都被另一通道包裹相邻，同时每通道螺旋并行，与直波纹通道相比增加了型腔体积及反应换热面积；制氢气体（图中实线表示）和燃烧尾气（图中虚线表示）可经由总通道（若干制氢反应板A与制氢反应板B叠合起来的某一通孔）分别进入每隔一层的相应反应区，反应后气体汇总于出口总通道（若干制氢反应板A与制氢反应板B叠合起来的某一通孔）。

如图13所示，后盖板15的上部开设有燃烧尾气总出口25，其下部开设有制氢气体总出口24。后盖板15上靠近燃烧尾气总出口25处设置有第二测温探头23。重整制氢单元出来的制氢气体和燃烧尾气经由后盖板15的制氢气体总出口24和燃烧尾气总出口25分别排出。

制氢催化剂可涂敷于对应腔壁，也可填装粒状制氢催化剂。如使用涂敷制氢催化剂，应涂覆后整体真空焊接。如使用填装粒状催化剂，应先焊接成型，并在通道外壁气口处留开口封板，填装后密封封板。

另外，分别在重整制氢单元前后端设置第一测温探头22和第二测温探头23，用以检测制氢区域反应温度；制氢进液量根据用氢量设定，只需控制催化燃烧反应进气（液）量，使其符合重整制氢反应使用温度区间，即可控制。

本实施例反应器的整体结构及外壳可使用不锈钢或铝合金；制氢反应板A13与制氢反应板B14由使用不锈钢板或铝合金板冲压而成。

在催化燃烧催化剂作用下，其燃烧温度比无催化剂的明火（1000多度）低，反应温度区间为120～400度，可以使用铝合金等低熔点轻量化材料。而制氢反应温度区间为200～300度，根据制氢温度控制前端燃烧温度的控制逻辑，充分提高换热效率，可防止前端燃烧过温，可整体提高反应器寿命。

反应器内主要涉及以下2个催化化学反应过程：

甲醇水汽重整制氢：CH₃OH+H₂O → 3H₂+CO₂

甲醇水催化燃烧：2CH₃OH+3O₂ → 4H₂O+2CO₂

具体操作步骤：

1、使用电加热给催化燃烧腔本体11加热至120度，催化燃烧进液口开始进液，同时从空气进口供给空气；

2、关闭电加热点火装置，催化燃烧开始无火焰燃烧加热；

3、待重整制氢单元前后测温达到反应温度区间200度～300度，制氢燃料进液口7进液，开始反应制氢；根据重整制氢单元所测反应温度，控制催化燃烧进液量；

4、当含氢尾气进入催化燃烧腔本体11参与燃烧加热，同样根据重整制氢单元的反应温度，补充或切断催化燃烧甲醇水的进液；

5、停机或遇到紧急状况，切断甲醇水供给，反应即终止；同时维持最大空气进气，给反应器降温。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (18)

1.一种自热式重整制氢反应器，其特征在于：包括依次设置的前盖板（2）、催化燃烧单元、重整制氢单元和后盖板（15），在所述催化燃烧单元的上方设置有一汽化单元（6），

所述前盖板（2）的后侧面凹陷形成有容纳腔（21），

所述催化燃烧单元具有与前盖板（2）连接固定的催化燃烧腔本体（11），所述催化燃烧腔本体（11）的前侧面上设有内凹形成的容置腔（111），所述容置腔（111）的中间开设有通孔，所述通孔内填充有催化燃烧催化剂（1），容置腔（111）与容纳腔（21）相对设置形成环状的预混腔（112），

所述重整制氢单元包括若干块间隔排列并连接在一起的制氢反应板A（13）和制氢反应板B（14），所述制氢反应板A（13）的中段具有呈连续S型波浪的波浪结构，该波浪结构的一面形成对角相通的流道A1（131），其另一面形成对角相通的流道A2（132），所述制氢反应板B（14）的板面与制氢反应板A（13）的板面相反，两者相同的板面相对设置形成间隔分布的螺旋形的制氢通道（20）和螺旋形的导热通道（21）。

2.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述制氢反应板A（13）上部开设有第一通孔（133）和第二通孔（134），其下部开设有第三通孔（135）和第四通孔（136），所述第一通孔（133）和第三通孔（135）的结构相同且呈对角线分布，所述流道A1（131）的两端分别与第一通孔（133）和第三通孔（135）连通，第二通孔（134）和第四通孔（136）的结构相同且呈对角线分布，所述流道A2（132）的两端分别与第二通孔（134）和第四通孔（136）连通；第一通孔（133）的宽度小于第二通孔（134）的宽度。

3.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：相对设置的制氢反应板A（13）和制氢反应板B（14）上波浪结构的波峰与波峰相对，且两者的波峰沿通道行径的方向错开半个波峰设置，以形成螺旋前进的制氢通道（20）和导热通道（21）。

4.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述制氢反应板A（13）和制氢反应板B（14）层叠后真空钎焊连接，且制氢反应板A（13）和制氢反应板B（14）上涂覆有制氢催化剂。

5.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述前盖板（2）的前侧面中间设有空气进气口（4），其下部边沿设有气体燃料进口（3），所述容纳腔（21）的中间固定一分流引导件（22）。

6.根据权利要求5所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述分流引导件（22）包括若干引导板（221）和连接板（222），所述引导板（221）沿空气进气口（4）呈辐射状排列，引导板（221）的一端固定在容纳腔（21）壁上，其另一端固定在连接板（222）上。

7.根据权利要求5所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：靠近所述通孔边沿朝向容纳腔（21）凸出形成有凸缘（113），所述催化燃烧催化剂（1）填充在凸缘（113）围成的柱状结构中，所述凸缘（113）的端面与连接板（222）配合固定。

8.根据权利要求7所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述凸缘（113）的端面上均匀分布有若干导流孔（1131）。

9.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述催化燃烧腔本体（11）侧壁的上下部各开设有一加热棒孔位（18）。

10.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：还包括过渡单元（12），所述过渡单元（12）设置在催化燃烧单元和重整制氢单元之间，过渡单元（12）具有过渡框（121），所述过渡框（121）的前侧面上设有向内凹陷形成的引导弧面（122），所述引导弧面（122）的下方开设有与导热通道（21）连通的燃烧尾气引导口（123）。

11.根据权利要求10所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述过渡框（121）的侧壁上设有伸入燃烧尾气引导口（123）的第一测温探头（22）。

12.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述汽化单元（6）包括两个并排连接在一起的第一汽化盒（61）和第二汽化盒（62），所述第一汽化盒（61）固定在催化燃烧腔本体（11）的顶部，其内部设有催化燃烧燃料汽化腔（10），所述催化燃烧燃料汽化腔（10）具有蛇形流道，所述蛇形流道的一端设有催化燃烧进液口（9），其另一端设有与预混腔（5）联通的燃料气体出口（17），所述第二汽化盒（62）的内部设有制氢燃料汽化腔（8），所述制氢燃料汽化腔（8）具有与催化燃烧燃料汽化腔（10）的蛇形流道结构相同的蛇形流道，该蛇形流道的一端设有制氢燃料进液口（7），其另一端设有与制氢通道（20）联通的制氢气体出口（16）。

13.根据权利要求12所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述催化燃烧进液口（9）设置在第一汽化盒（61）的一端面上，所述燃料气体出口（17）设置在蛇形流道末端，所述催化燃烧腔本体（11）的顶部开设有与燃料气体出口（17）对应设置的引导孔（114）。

14.根据权利要求12所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述制氢燃料进液口（7）设置在第二汽化盒（62）的一端面上，所述制氢气体出口（16）开设在第二汽化盒（62）的侧壁上。

15.根据权利要求12所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述蛇形流道包括均匀分布的若干第一导流片（63）和若干第二导流片（64），且所述第二导流片（64）与第一导流片（63）交替排列。

16.根据权利要求12所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述第一汽化盒（61）和第二汽化盒（62）的侧壁上分别开设有一辅助加热棒孔位（10）。

17.根据权利要求1所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述后盖板（15）的上部开设有燃烧尾气总出口（25），其下部开设有制氢气体总出口（24）。

18.根据权利要求17所述的自热式重整制氢反应器，其特征在于：所述后盖板（15）上靠近燃烧尾气总出口（25）处设置有第二测温探头（23）。

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