CN216403848U - 一种新型甲醇制氢系统的供热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型甲醇制氢系统的供热装置，属于甲醇制氢技术领域，包括燃烧反应器组件和换热器组件，燃烧反应器组件包括催化燃烧反应器、供热载体和集气管，供热载体能够吸收反应产生的部分热量，集气管能够排出反应的高热气体，换热器组件包括换热器、回流管和排气总管，换热器与集气管相连通，能够转移集气管输出的高热气体的热量，换热器组件一侧还连接有引风组件，能够向换热器中输入常温空气，本实用新型通过布设于燃烧反应器一侧的换热器组件以及引风组件，能够有效利用尾气余热对反应气体进行加热，提高热利用率，并可在常温至300℃之间灵活控制温度，与传统锅炉供热方法相比较，占地面积小，没有安全距离，综合性能提高。
Description
技术领域
本实用新型属于甲醇制氢技术领域，具体是涉及一种新型甲醇制氢系统的供热装置。
背景技术
随着人类对环境保护意识的增强和面对能源紧缺的严重压力，使用高热值、热量利用率高、环保的供热方法十分重要。目前给设备供热的方式主要有燃煤、天然气等化石燃料，生物质燃料和电能，其中燃煤存在排放污染等缺点；燃烧天然气存在需管道铺设等缺点，且存在安全隐患；生物质燃料热值低，收集利用率低等缺点；电能成本高，热效率低，此外，传统供热方法能耗大，热量利用率低，环境污染问题严重。
与此同时氢能作为一种新型能源，燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境，因此将会成为二十一世纪最理想的能源，但是目前氢能制造的设备热效率较低且启动温度较高并且可控温度范围较窄。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种新型甲醇制氢系统的供热装置，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种新型甲醇制氢系统的供热装置，包括燃烧反应器组件，所述燃烧反应器组件包括催化燃烧反应器、供热载体和集气管，所述供热载体布设于催化燃烧反应器一侧，能够吸收催化燃烧反应器中反应产生的部分热量，所述集气管布设于催化燃烧反应器一侧，能够排出所述催化燃烧反应器中反应产生的高热气体，所述催化燃烧反应器一侧还布设有雾化泵，所述雾化泵能够将甲醇原料输入至催化燃烧反应器中；以及
换热器组件，所述换热器组件包括换热器、回流管和排气总管，所述换热器与集气管相连通，能够转移所述集气管中输出的高热气体的热量，所述换热器组件一侧还连接有引风组件，所述引风组件包括引风机和送风管，所述引风机能够通过送风管向换热器中输入常温空气，所述回流管和排气总管分别布设于换热器一侧，所述回流管一端与所述送风管相连通，能够将换热器中与高温气体热交换后的空气输出至催化燃烧反应器一侧，所述排气总管与换热器相连通，能够排出热交换后的高温气体。
作为本实用新型进一步的方案，所述排气总管还包括排气支管和回气支管，所述排气支管能够排出降温后的尾气，所述回气支管能够回收部分尾气并将其输出至所述引风组件中。
作为本实用新型进一步的方案，所述排气支管一侧还布设有阻火器，所述阻火器能够放空尾气。
作为本实用新型进一步的方案，所述引风组件一侧还布设有空滤器，所述空滤器能够对空气进行过滤。
综上所述，本实用新型实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本实用新型通过布设于催化燃烧反应器一侧的换热器组件以及引风组件，能够有效利用尾气余热对反应气体进行加热，提高热利用率，同时还能避免明火产生，使氧化还原的放热反应安全可靠，可以在常温启动，且根据需要热量多少可以自动调节雾化泵和引风机的运行参数，从而在常温至300℃之间灵活控制温度，与传统锅炉供热方法相比较，占地面积小，没有安全距离，综合性能提高。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1为本实用新型的一种实施例中提供的新型甲醇制氢系统的供热装置的原理示意图。
附图标记：1-燃烧反应器组件、101-催化燃烧反应器、102-供热载体、103-集气管、2-换热器组件、201-换热器、202-回流管、203-排气总管、2031-排气支管、2032-回气支管、3-引风组件、301-引风机、302-送风管、4-空滤器、5-阻火器、6-雾化泵、7-甲醇原料、8-可燃烧尾气。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。
如图1所示，本实用新型的一种实施例中的新型甲醇制氢系统的供热装置，包括燃烧反应器组件1，所述燃烧反应器组件1包括催化燃烧反应器101、供热载体102和集气管103，所述供热载体102布设于催化燃烧反应器101一侧，能够吸收催化燃烧反应器101 中反应产生的部分热量，所述集气管103布设于催化燃烧反应器101一侧，能够排出所述催化燃烧反应器101中反应产生的高热气体，所述催化燃烧反应器101一侧还布设有雾化泵6，所述雾化泵6能够将甲醇原料7输入至催化燃烧反应器101中；以及换热器组件2，所述换热器组件2包括换热器201、回流管202和排气总管203，所述换热器201与集气管103相连通，能够转移所述集气管103中输出的高热气体的热量，所述换热器组件2一侧还连接有引风组件3，所述引风组件3包括引风机301和送风管302，所述引风机301 能够通过送风管302向换热器201中输入常温空气，所述回流管202和排气总管203分别布设于换热器201一侧，所述回流管202一端与所述送风管302相连通，能够将换热器201 中与高温气体热交换后的空气输出至催化燃烧反应器101一侧，所述排气总管203与换热器201相连通，能够排出热交换后的高温气体。
本实施例在实际应用时，以甲醇为原料在常温下启动，首先空气进入引风组件3，并通过引风机301进入换热器组件2中，与催化燃烧反应器101一侧的集气管103中排出的高温气体换热后，经由回流管202再次输出至催化燃烧反应器101中，并且同时和雾化泵 6中输出的甲醇原料7进入催化燃烧反应器101里面混合后，在催化剂作用下反应放热，给供热载体102提供热量，反应后的高热气体在进入换热器组件2中和常温空气换热后，经由排气总管203排出，使得该甲醇制氢过程不仅能够有效利用尾气余热对反应气体进行加热，提高热效率，同时还能避免明火，使氧化还原的放热反应安全可靠。
在本实施例中的一种情况中，所述雾化泵6中的甲醇原料7经由雾化泵6雾化后送入至催化燃烧反应器101中，提高反应接触面积，有效提升热效率。
在本实施例中的一种情况中，通过调节所述引风组件3和雾化泵6的功率值，能够稳定控制余热量的产生，调节系统的供给温度。
在本实施例中的一种情况中，所述供热载体102在催化燃烧反应器101一侧循环流动，将还原反应产生的热量吸收后供给甲醇制氢系统。
在本实施例中的一种情况中，所述供热载体102优选采用导热油，为本技术领域中的常用技术手段，此处不做具体赘述。
在本实施例中的一种情况中，所述催化燃烧反应器101中所用催化剂优选钯系催化剂、铂系催化剂、镧系催化剂等贵金属催化剂，此处不做具体限定。
在本实施例中的一种情况中，所述催化燃烧反应器101中的原料既可以是甲醇原料7，也可采用可燃烧尾气8，可根据实际生产过程中的需求进行供给。
如图1所示，在实用新型的一种优选实施例中，所述排气总管203还包括排气支管2031 和回气支管2032，所述排气支管2031能够排出降温后的尾气，所述回气支管2032能够回收部分尾气并将其输出至所述引风组件3中；所述排气支管2031一侧还布设有阻火器5，所述阻火器5能够放空尾气。
本实施例在实际应用时，所述排气总管203中排出的尾气部分经过回气支管2032输出至引风机301后循环流动至换热器201中加热后再次进入催化燃烧反应器101中进行反应，部分尾气气体经由排气支管2031输出至阻火器5中最终进行放空。
在本实施例中的一种情况中，所述阻火器5布设于放空口上，能够有效防止尾气回流，避免明火出现，提高生产过程中的安全性能。
如图1所示，在本实施例中的一种优选实施例中，所述引风组件3一侧还布设有空滤器4，所述空滤器4能够对空气进行过滤。
本实施例在实际应用时，所述空滤器4能够去除空气中的液滴和灰尘，减少反应过程中杂质的干扰，提升反应的纯净度。
本实用新型上述实施例中提供了一种新型甲醇制氢系统的供热装置，并通过布设于催化燃烧反应器101一侧的换热器组件2以及引风组件3，能够有效利用尾气余热对反应气体进行加热，提高热利用率，同时还能避免明火产生，使氧化还原的放热反应安全可靠，可以在常温启动，且根据需要热量多少可以自动调节雾化泵6和引风机301的运行参数，从而可在常温至300℃之间灵活控制温度，与传统锅炉供热方法相比较，占地面积小，没有安全距离，综合性能提高。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“一侧”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的新型甲醇制氢系统的供热装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型甲醇制氢系统的供热装置，其特征在于，所述新型甲醇制氢供热装置包括：
燃烧反应器组件，所述燃烧反应器组件包括催化燃烧反应器、供热载体和集气管，所述供热载体布设于催化燃烧反应器一侧，能够吸收催化燃烧反应器中反应产生的部分热量，所述集气管布设于催化燃烧反应器一侧，能够排出所述催化燃烧反应器中反应产生的高热气体，所述催化燃烧反应器一侧还布设有雾化泵，所述雾化泵能够将甲醇原料输入至催化燃烧反应器中；以及
换热器组件，所述换热器组件包括换热器、回流管和排气总管，所述换热器与集气管相连通，能够转移所述集气管中输出的高热气体的热量，所述换热器组件一侧还连接有引风组件，所述引风组件包括引风机和送风管，所述引风机能够通过送风管向换热器中输入常温空气，所述回流管和排气总管分别布设于换热器一侧，所述回流管一端与所述送风管相连通，能够将换热器中与高温气体热交换后的空气输出至催化燃烧反应器一侧，所述排气总管与换热器相连通，能够排出热交换后的高温气体。
2.根据权利要求1所述的一种新型甲醇制氢系统的供热装置，其特征在于，所述排气总管还包括排气支管和回气支管，所述排气支管能够排出降温后的尾气，所述回气支管能够回收部分尾气并将其输出至所述引风组件中。
3.根据权利要求2所述的一种新型甲醇制氢系统的供热装置，其特征在于，所述排气支管一侧还布设有阻火器，所述阻火器能够放空尾气。
4.根据权利要求1所述的一种新型甲醇制氢系统的供热装置，其特征在于，所述引风组件一侧还布设有空滤器，所述空滤器能够对空气进行过滤。
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