CN206116523U - 低温启动除一氧化碳的甲烷反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低温启动除一氧化碳的甲烷反应器，包含制氢机以及连接于制氢机的甲烷反应器，制氢机具有重组器以及连接于重组器的氢气纯化器，重组器所制成的氢气经由氢气纯化器纯化后送至甲烷反应器，重组器于制造氢气时所产生的废热经由热交换方式对甲烷反应器进行加热，而氢气纯化器所产生的废氢则对甲烷反应器进行燃烧加热，使甲烷反应器达到反应温度对氢气纯化器纯化后的氢气去除所含的一氧化碳，达到提高氢气浓度以及避免氢气纯化器失效而减少燃料电池使用寿命的效果，并达到低温启动且节能的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种低温启动除一氧化碳的甲烷反应器，尤指其回收制氢机的重组器于制造氢气时所产生的废热，以及回收氢气纯化器所产生的废氢，以对甲烷反应器进行加热，使甲烷反应器达到反应温度对氢气纯化器纯化后的氢气作二次纯化，以去除氢气所含的一氧化碳，达到提高氢气浓度以及避免氢气纯化器失效而减少燃料电池使用寿命的效果，并达到低温启动及节能的效果。
背景技术
一般燃料电池具有能量转换效率高、反应噪音低、环境污染低等优点，再者，燃料电池并非像非充电电池一样用完就丢弃，也不是像充电电池一样，用完须继续充电，而是如其名需持续添加氢气燃料以维持电力，且氢气燃料的浓度越高，燃料电池的使用寿命就越长，故而本领域技术人员创作出一种对水与有机或无机碳氢化合物(如：甲醇、乙醇等)以汽化重组方式产生氢气的制氢机，但此种方式所产出的氢气会夹带一氧化碳，必须于制氢机内加装氢气纯化器，以去除一氧化碳，但氢气纯化器必须定期作维护，才能保持氢气纯化器吸附一氧化碳的效果，若于定期维护前氢气纯化器即失效，会导致制氢机将一氧化碳与氢气一并供应给燃料电池，由于一氧化碳比氢气具有更强的键结能力，而容易附着于燃料电池内造成触媒参与电化学反应的有效面积降低，导致燃料电池性能下降以及缩短燃料电池使用寿命。
因此，要如何解决上述现有技术的问题与缺点，为本领域技术人员需要研发的课题。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，利用甲烷反应器对氢气纯化器纯化后的氢气去除所含的一氧化碳，达到提高氢气浓度以及避免氢气纯化器失效而减少燃料电池使用寿命的效果。
本实用新型的次要目的在于，利用回收制氢机的重组器于制造氢气时所产生废热，以及回收氢气纯化器所产生废氢，以对甲烷反应器进行加热至反应温度，而不需耗费多余电力，达到低温启动且节能的效果。
为达上述目的，本实用新型的低温启动除一氧化碳的甲烷反应器，包含有制氢机以及连接于制氢机的甲烷反应器，制氢机具有重组器以及连接于重组器的氢气纯化器，重组器所制成的氢气经由氢气纯化器纯化后送至甲烷反应器，重组器于制造氢气时所产生的废热经由热交换方式对甲烷反应器进行加热，而氢气纯化器所产生的废氢则对甲烷反应器进行燃烧加热，使甲烷反应器达到反应温度对氢气纯化器纯化后的氢气去除所含的一氧化碳。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：1、制氢机；11、重组器；12、氢气纯化器；13、输氢管；14、废气输送管；15、废氢输送管；16、氢气输送管；2、甲烷反应器；3、热交换器；4、燃烧触媒床。
具体实施方式
请参阅图1所示，由图中可清楚看出，本实用新型的低温启动除一氧化碳的甲烷反应器，包含有制氢机1以及连接于制氢机1的甲烷反应器2。
该制氢机1具有重组器11、氢气纯化器12以及连接设置于重组器11与氢气纯化器12之间的输氢管13。
该甲烷反应器2内有由甲烷化触媒所组成的甲烷化触媒床，该甲烷化触媒床催化氢气与一氧化碳进行甲烷化反应的反应温度范围介于摄氏200度至300度之间。
于图示实施例中，该制氢机1设置有废气输送管14、废氢输送管15及氢气输送管16，废气输送管14一端连通于重组器11，另一端连接有热交换器3，废氢输送管15一端连通氢气纯化器12，另一端连接有由燃烧触媒所组成的燃烧触媒床4，该氢气输送管16连通设置于氢气纯化器12与甲烷反应器2之间；该热交换器3连接于甲烷反应器2内部；该燃烧触媒床4连接于甲烷反应器2外部。
该制氢机1的重组器11将水与有机或无机碳氢化合物(如：甲醇、乙醇等)发生汽化重组反应以产生氢气，此时，重组器11进行汽化重组所产生的高温废气会经由废气输送管14进入热交换器3，供热交换器3将高温废气与低温的甲烷反应器2进行热交换，使甲烷反应器2内的甲烷化触媒床吸收高温废气的热能，而重组器11所产生的氢气则经由输氢管13进入氢气纯化器12内作初步纯化，以去除氢气所夹带的一氧化碳，此时，氢气纯化器12纯化氢气所产生的废氢会经由废氢输送管15进入燃烧触媒床4内，使燃烧触媒床4利用废氢中的氢原子作燃烧反应升温，以对甲烷反应器2进行加热，让甲烷化触媒床受热升温至反应温度，随后，完成初步纯化的氢气则经由氢气输送管16进入甲烷反应器2内，使氢气经过甲烷化触媒床4并受甲烷化触媒床催化而产生甲烷化反应，以去除氢气所夹带的一氧化碳作二次纯化，再将二次纯化后的纯氢向外排出提供给燃料电池作燃料使用，以避免一氧化碳进入并附着于燃料电池内，造成燃料电池内的触媒参与电化学反应的有效面积降低，达到提高氢气浓度且延长燃料电池使用寿命的效果，并达到低温启动节能的效果。
Claims (1)
1.一种低温启动除一氧化碳的甲烷反应器，
包含制氢机以及连接于制氢机的甲烷反应器；
制氢机具有重组器以及连接于重组器的氢气纯化器，所述重组器将制成的氢气经由氢气纯化器纯化后送至甲烷反应器，其特征在于：
所述重组器将产生的废热经热交换器与甲烷反应器连接；
所述氢气纯化器将产生的废氢经燃烧触媒床与甲烷反应器连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107915206A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-17 | 宁波申江科技股份有限公司 | 应用于甲醇重组燃料电池的氢气纯化装置 |
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2016
- 2016-09-05 CN CN201621037349.3U patent/CN206116523U/zh not_active Expired - Fee Related
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