[發明專利]一種制氫設備及其制氫方法

有效

• 申請號: 201210111586.X
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102849679A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 向華;龐娟娟;向德成
• 申請（專利權）人: 潔星環?？萍纪顿Y（上海）有限公司
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 解文霞

1.一種制氫設備，其特征在于，所述制氫設備包括液體儲存容器、主制氫設備、子制氫設備；

所述子制氫設備制得的氫氣或/和余氣通過燃燒作為主制氫設備的初始啟動加熱源，當子制氫設備制得的氫氣或/和余氣滿足設定量時，啟動主制氫設備；此后，主制氫設備制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持主制氫設備運行；

所述子制氫設備包括：小功率電機、子換熱器、子氣化室、子重整室、子分離室；所述液體儲存容器、子換熱器、子氣化室、子重整室、子分離室通過管路依次連接；

所述小功率電機用以滿足子氣化室、子重整室、子分離室的環境參數；液體儲存容器中的甲醇和水經過處理輸送至子重整室重整、子分離室分離；將制得的氫氣及余氣燃燒，為主制氫設備需要加熱的元件提供熱量；

所述主制氫設備包括：換熱器、氣化室、重整室、分離室；所述液體儲存容器、換熱器、氣化室、重整室、分離室通過管路依次連接；

所述液體儲存容器中的甲醇和水通過輸送裝置輸送至換熱器換熱，換熱后進入氣化室氣化；

氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進入重整室，重整室內設有催化劑，重整室內的溫度為280°-409°；

重整室與分離室之間的傳送通道經過一預熱控溫機構，該預熱控溫機構用以加熱從重整室輸出的氣體；所述預熱控溫機構作為重整室與分離室之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；

所述分離室內的溫度設定為400°-460°；分離室內設有膜分離器，從膜分離器的產氣端得到氫氣。

2.一種制氫設備，其特征在于，所述制氫設備包括液體儲存容器、主制氫設備、一個或多個子制氫設備；所述子制氫設備作為主制氫設備的加熱單元；

所述子制氫設備制得的氫氣或/和余氣作為主制氫設備的初始啟動能源，當子制氫設備制得的部分氫氣或/和余氣滿足設定量時，啟動主制氫設備；此后，主制氫設備制得的氫氣或/和余氣維持主制氫設備運行。

3.根據權利要求2所述的制氫設備，其特征在于：

所述制氫設備包括若干子制氫設備，包括第一子制氫設備、第二子制氫設備、第三子制氫設備、……、第N子制氫設備，各子制氫設備依次串聯；各子制氫設備單位時間的制氫量依次變大；

第一子制氫設備作為第二子制氫設備的加熱單元，第i子制氫設備作為第i+1子制氫設備的加熱單元，第N子制氫設備作為主制氫設備的加熱單元；其中，i為整數，1＜i＜N。

4.根據權利要求2或3所述的制氫設備，其特征在于：

所述制氫設備包括若干子制氫設備，部分子制氫設備并聯設置。

5.根據權利要求2所述的制氫設備，其特征在于：

所述子制氫設備包括小功率電機、子重整室，所述子重整室為小規模重整室，子制氫設備單位時間的制氫量小于主制氫設備時間的制氫量；

所述小功率電機用以滿足子重整室的環境參數；液體儲存容器中的甲醇和水經過處理輸送至子重整室重整；將制得的氫氣及余氣燃燒，為主制氫設備需要加熱的元件提供熱量。

6.根據權利要求2所述的制氫設備，其特征在于：

所述子制氫設備包括：小功率電機、子換熱器、子氣化室、子重整室、子分離室；所述液體儲存容器、子換熱器、子氣化室、子重整室、子分離室通過管路依次連接；

所述小功率電機用以滿足子氣化室、子重整室、子分離室的環境參數；液體儲存容器中的甲醇和水經過處理輸送至子重整室重整、子分離室分離；將制得的氫氣及余氣燃燒，為主制氫設備需要加熱的元件提供熱量。

7.根據權利要求2所述的制氫設備，其特征在于：

所述主制氫設備包括：換熱器、氣化室、重整室、分離室；所述液體儲存容器、換熱器、氣化室、重整室、分離室通過管路依次連接；

所述液體儲存容器中的甲醇和水通過輸送裝置輸送至換熱器換熱，換熱后進入氣化室氣化；

氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進入重整室，重整室內設有催化劑，重整室內的溫度為280°-409°；

重整室與分離室之間的傳送通道經過一預熱控溫機構，該預熱控溫機構用以加熱從重整室輸出的氣體；所述預熱控溫機構作為重整室與分離室之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；

所述分離室內的溫度設定為400°-460°；分離室內設有膜分離器，從膜分離器的產氣端得到氫氣。