CN220165828U - 一种用于甲醇制氢的原料配比装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于甲醇制氢的原料配比装置，其包括：水处理单元，其用于对水进行过滤处理，存储并输送已完成过滤处理的水；甲醇存储单元，其用于存储并输送甲醇；预混单元，其分别连通所述水处理单元、甲醇存储单元，用于接收来自所述水处理单元的水以及来自甲醇存储单元的甲醇，二者在所述预混单元中进行预混合；以及混合单元，其连接所述预混单元，用于接收来自所述预混单元的、已完成预混合的原料，并对所述原料进行二次混合。本实用新型可以采用计量泵配合流量计的方案，能够实现自动计量、自动配比，可以将配比误差控制在0.1％之内。

Description

一种用于甲醇制氢的原料配比装置

技术领域

本实用新型涉及制氢技术领域，特别涉及一种用于甲醇制氢的原料配比装置。

背景技术

在甲醇制氢过程中，必须严格控制甲醇与去离子水的配比，这样才能使制氢过程中效能最大化、原料利用率最大化，生产出高纯度产品，同时，合理的配比还可有效防止原料中多余的去离子水破坏催化剂性能，使制氢反应效率保持高效。

但现有的制氢系统中均未对甲醇与去离子水的配比进行严格控制，例如202223596769.3-一种现场用液体原料制氢系统的专利申请中仅通过泵进行甲醇和水的输送，没有两种原料的用量控制过程和设备；201310340475.0-甲醇水制氢系统及方法的专利申请中，也仅仅是将液体储存容器中的甲醇和水通过原料输送装置输送至换热器换热，同样没有配比调节过程。

同时，上述现有技术中没有对甲醇与去离子水进行充分混合，导致后续制氢反应不能充分进行，同样导致原料利用率降低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于甲醇制氢的原料配比装置，其可以采用计量泵配合流量计的方案，能够实现自动计量、自动配比，可以将配比误差控制在0.1％之内。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

提供了一种用于甲醇制氢的原料配比装置，其包括：

水处理单元，其用于对水进行过滤处理，存储并输送已完成过滤处理的水；

甲醇存储单元，其用于存储并输送甲醇；

预混单元，其分别连通所述水处理单元、甲醇存储单元，用于接收来自所述水处理单元的水以及来自甲醇存储单元的甲醇，二者在所述预混单元中进行预混合；

以及混合单元，其连接所述预混单元，用于接收来自所述预混单元的、已完成预混合的原料，并对所述原料进行二次混合。

优选的，所述水处理单元包括：

过滤装置，其连接水源，用于对水进行初步过滤；

第一泵体，其连通所述过滤装置；

RO装置，其连通所述第一泵体；

以及第一储水容器，其连通所述RO装置。

优选的，所述水处理单元还包括：

第二泵体，其连通所述第一储水容器；

超纯水处理设备，其连通所述第二泵体；

混床，其连通所述超纯水处理设备；

以及第二储水容器，其分别连通所述混床以及预混单元。

优选的，所述甲醇存储单元包括：

甲醇存储容器，其用于存储甲醇；

第一计量泵以及第一流量计，其中，所述第一计量泵连通所述甲醇存储容器，所述第一流量计分别连通所述第一计量泵以及预混单元。

优选的，所述原料配比装置还包括：

水量调节单元，其分别连通所述水处理单元以及预混单元，用于调节进入所述预混单元中的水的流量。

优选的，所述水量调节单元包括：

第二计量泵以及第二流量计，其中，所述第二计量泵连通所述水处理单元，所述第二流量计分别连通所述第二计量泵以及预混单元。

优选的，所述原料配比装置还包括：回收单元，其分别连通所述第一储水容器，以及超纯水处理设备、混床中的一个或两个，用于将不符合水质要求的水回收至所述第一储水容器。

优选的，所述回收单元包括：

水质检测仪，其用于对流过超纯水处理设备的水，和/或流过混床的水进行检测；

第一阀门，其分别连通所述第二储水容器，以及超纯水处理设备、混床中的一个或两个；

以及第二阀门，其分别连通所述第一储水容器，以及超纯水处理设备、混床中的一个或两个；

当经过所述水质检测仪检测的水质符合要求时，开启第一阀门，关闭第二阀门，流过超纯水处理设备的水和/或流过混床的水流入第二储水容器；

当经过所述水质检测仪检测的水质不符合要求时，关闭第一阀门，开启第二阀门，流过超纯水处理设备的水和/或流过混床的水流入第一储水容器。

优选的，所述混合单元包括：

外罐体；

内罐体，其设置于所述外罐体内部，且与所述预混单元连通；

以及搅拌单元，其伸入所述内罐体内，且在驱动单元的驱动下转动；

所述预混单元中的原料流入所述内罐体内，驱动单元驱动搅拌单元转动，以对所述内罐体内的原料进行混合。

优选的，所述混合单元还包括：第三计量泵，其连通所述外罐体。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本申请具有如下有益效果：

本申请中的原料配比装置可实现全自动控制，能够有效降低人员操作难度和工作量，避免人员操作带来的配比误差，同时采用计量泵配合流量计的方案，能够实现自动计量、自动配比，可以将配比误差控制在0.1％之内，实现高精度配比。

附图说明

图1为本实用新型中原料配比装置的结构示意图；

图2为本实用新型中原料配比装置的整体结构图；

图3为本实用新型中混合单元的结构图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种用于甲醇制氢的原料配比装置，其可以对甲醇制氢中的甲醇以及去离子水配比控制，具体的，所述原料配比装置包括：

水处理单元100，其用于对水进行过滤处理，存储并输送已完成过滤处理的水；本实施例中，所述水包括去离子水；

甲醇存储单元200，其用于存储并输送甲醇；

预混单元300，其分别连通所述水处理单元100、甲醇存储单元200，用于接收来自所述水处理单元100的水以及来自甲醇存储单元200的甲醇，二者在所述预混单元300中进行预混合；本实施例中，所述预混单元300包括管道混合器；

以及混合单元400，其连接所述预混单元300，用于接收来自所述预混单元300的、已完成预混合的原料，并对所述原料进行二次混合。

由此，本实施例通过预混单元300、混合单元400对水和甲醇进行充分混合，以保证后续制氢反应的充分进行。

进一步的，如图2所示，所述水处理单元100包括：

过滤装置1，其连接水源(如储水罐等)，用于对水进行初步过滤，比如滤除水中的颗粒较大的杂质等；

第一泵体2，其连通所述过滤装置1；本实施例中，所述第一泵体2优选为防爆高压泵；

RO装置3(即反渗透膜装置)，其连通所述第一泵体2；

以及第一储水容器4，其连通所述RO装置3；

水源中的水经过滤装置1后，在第一泵体2的作用下泵入RO装置3中，经处理后流入第一储水容器4中进行存储。

由此，可通过水处理单元100对水进行初步过滤处理，减少杂质。

所述甲醇存储单元200包括：

甲醇存储容器12，其用于存储甲醇；

第一计量泵13以及第一流量计15，其中，所述第一计量泵13连通所述甲醇存储容器12，所述第一流量计15分别连通所述第一计量泵13以及预混单元300；优选的，所述第一流量计15包括涡轮流量计；

由此，甲醇存储单元200中的甲醇可以通过第一计量泵13、第一流量计15实现流量的精确控制，然后进入混单元300。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处仅在于，所述水处理单元100还包括：

第二泵体5，其连通所述第一储水容器4；

超纯水处理设备6，其连通所述第二泵体5；

混床7，其连通所述超纯水处理设备6；

以及第二储水容器11，其分别连通所述混床7以及预混单元300；

所述第一储水容器4的水在第二泵体5的作用下泵入超纯水处理设备6，依次经超纯水处理设备6、混床7后流入第二储水容器11中进行存储。

优选的，本实施例中，所述第二泵体5包括增压泵，特别优选为EDI(Electrodeionization，连续电除盐技术)增压泵，所述超纯水处理设备6为EDI超纯水处理装置，由此，所述第一储水容器4中的水可在超纯水处理设备6、混床7的作用下被进一步净化处理。

实施例3：

本实施例与实施例1或2的不同之处仅在于，所述原料配比装置还包括：

水量调节单元，其分别连通所述水处理单元100的第二储水容器11以及预混单元300，用于调节进入所述预混单元300中的水的流量。

具体的，所述水量调节单元包括：

第二计量泵14以及第二流量计16，其中，所述第二计量泵14连通所述水处理单元100的第二储水容器11，所述第二流量计16分别连通所述第二计量泵14以及预混单元300；优选的，所述第二流量计16同样包括涡轮流量计；

由此，第二储水容器11中的水可以通过第二计量泵14、第二流量计16实现流量的精确控制，然后进入预混单元300。

到此，进入预混单元300中的水和甲醇的流量均被精确控制，使得水和甲醇的按照预定配比进行混合，实现二者配比的精准控制。

实施例4：

本实施例与实施例1-3任一项的不同之处仅在于，所述原料配比装置还包括：

回收单元，其分别连通所述第一储水容器4，以及超纯水处理设备6、混床7中的一个或两个，用于将不符合水质要求的水回收至所述第一储水容器4。

具体的，所述回收单元包括：

水质检测仪8，其用于对流过超纯水处理设备6的水，和/或流过混床7的水进行检测；

第一阀门10，其分别连通所述第二储水容器11，以及超纯水处理设备6、混床7中的一个或两个；

以及第二阀门9，其分别连通所述第一储水容器4，以及超纯水处理设备6、混床7中的一个或两个；

当经过所述水质检测仪8检测的水质符合要求时，开启第一阀门10，关闭第二阀门9，流过超纯水处理设备6的水和/或流过混床7的水流入第二储水容器11；

当经过所述水质检测仪8检测的水质不符合要求时，关闭第一阀门10，开启第二阀门9，流过超纯水处理设备6的水和/或流过混床7的水流入第一储水容器4，以重新对其进行处理，直至水质符合水质要求。

实施例5：

本实施例与实施例1-4任一项的不同之处仅在于，所述混合单元400包括：

外罐体401；

内罐体402，其设置于所述外罐体401内部，且通过管道403与所述预混单元300连通，且所述内罐体402的上端面与外罐体401的上端面平齐，或，所述内罐体402的上端面低于外罐体401的上端面；

搅拌单元404，其伸入所述内罐体402内，且在驱动单元405(如电机)的驱动下转动；本实施例中，所述外罐体401具有盖体4011，以封闭上部开口，所述驱动单元405可安装在所述盖体4011上；

以及第三计量泵406，其连通所述外罐体401；

所述预混单元300中的原料通过管道403流入所述内罐体402内，驱动单元405驱动搅拌单元404转动，以对所述内罐体402内的原料进行更为充分的混合，且充分混合后的原料从内罐体402溢出，进入到外罐体401中进行沉淀、存储，进一步通过第三计量泵406以及与之连接的输送管407将外罐体401中的原料输送至下一制氢环节。

综上所述，本申请具有如下有益效果：

1.本申请中的原料配比装置可实现全自动控制，能够有效降低人员操作难度和工作量，避免人员操作带来的配比误差；

2.采用水处理单元有效的去除水中的各种离子，使其满足甲醇制氢工艺对原料水的要求；

3.采用计量泵配合流量计的方案，能够实现自动计量、自动配比，可以将配比误差控制在0.1％之内，实现高精度配比；

4.采用混合单元进一步提高甲醇和水的混合程度，能够使甲醇与水在充分混合后慢慢溢出内罐体，在外罐体中进行沉淀和存储，由此将搅拌与存储工艺进行分离，使得在搅拌的同时，不影响将已完成混合的原料输送至下一制氢环节，提高制氢效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于甲醇制氢的原料配比装置，其特征在于，包括：

水处理单元，其用于对水进行过滤处理，存储并输送已完成过滤处理的水；

甲醇存储单元，其用于存储并输送甲醇；

预混单元，其分别连通所述水处理单元、甲醇存储单元，用于接收来自所述水处理单元的水以及来自甲醇存储单元的甲醇，二者在所述预混单元中进行预混合；

以及混合单元，其连接所述预混单元，用于接收来自所述预混单元的、已完成预混合的原料，并对所述原料进行二次混合。

2.如权利要求1所述的原料配比装置，其特征在于，所述水处理单元包括：

过滤装置，其连接水源，用于对水进行初步过滤；

第一泵体，其连通所述过滤装置；

RO装置，其连通所述第一泵体；

以及第一储水容器，其连通所述RO装置。

3.如权利要求2所述的原料配比装置，其特征在于，所述水处理单元还包括：

第二泵体，其连通所述第一储水容器；

超纯水处理设备，其连通所述第二泵体；

混床，其连通所述超纯水处理设备；

以及第二储水容器，其分别连通所述混床以及预混单元。

4.如权利要求1所述的原料配比装置，其特征在于，所述甲醇存储单元包括：

甲醇存储容器，其用于存储甲醇；

第一计量泵以及第一流量计，其中，所述第一计量泵连通所述甲醇存储容器，所述第一流量计分别连通所述第一计量泵以及预混单元。

5.如权利要求1所述的原料配比装置，其特征在于，所述原料配比装置还包括：

水量调节单元，其分别连通所述水处理单元以及预混单元，用于调节进入所述预混单元中的水的流量。

6.如权利要求5所述的原料配比装置，其特征在于，所述水量调节单元包括：

第二计量泵以及第二流量计，其中，所述第二计量泵连通所述水处理单元，所述第二流量计分别连通所述第二计量泵以及预混单元。

7.如权利要求3所述的原料配比装置，其特征在于，所述原料配比装置还包括：回收单元，其分别连通所述第一储水容器，以及超纯水处理设备、混床中的一个或两个，用于将不符合水质要求的水回收至所述第一储水容器。

8.如权利要求7所述的原料配比装置，其特征在于，所述回收单元包括：

水质检测仪，其用于对流过超纯水处理设备的水，和/或流过混床的水进行检测；

第一阀门，其分别连通所述第二储水容器，以及超纯水处理设备、混床中的一个或两个；

以及第二阀门，其分别连通所述第一储水容器，以及超纯水处理设备、混床中的一个或两个；

当经过水质检测仪检测的水质符合要求时，开启第一阀门，关闭第二阀门，流过超纯水处理设备的水和/或流过混床的水流入第二储水容器；

当经过水质检测仪检测的水质不符合要求时，关闭第一阀门，开启第二阀门，流过超纯水处理设备的水和/或流过混床的水流入第一储水容器。

9.如权利要求1所述的原料配比装置，其特征在于，所述混合单元包括：

外罐体；

内罐体，其设置于所述外罐体内部，且与所述预混单元连通；

以及搅拌单元，其伸入所述内罐体内，且在驱动单元的驱动下转动；

所述预混单元中的原料流入所述内罐体内，驱动单元驱动搅拌单元转动，以对所述内罐体内的原料进行混合。

10.如权利要求9所述的原料配比装置，其特征在于，所述混合单元还包括：第三计量泵，其连通所述外罐体。