[發明專利]一種甲醇水重整制氫機及其制氫方法

在審

• 申請號: 201510363608.5
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104986731A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 向華
• 申請（專利權）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 何恒韜

1.一種甲醇水重整制氫機，其特征在于：包括甲醇水儲存容器、輸送泵、換熱器及重整器，其中：

甲醇水儲存容器，其內儲存有液態的甲醇和水；

輸送泵，用于將甲醇水儲存容器中的甲醇和水輸送至重整器的重整室；

換熱器，安裝于輸送泵與重整器之間的輸送管道上，低溫的甲醇和水在換熱器中，與重整器輸出的高溫氫氣進行換熱，甲醇和水溫度升高，氫氣溫度降低；

重整器，設有重整室、電磁加熱器及氫氣純化裝置，所述電磁加熱器包括電磁線圈及金屬受磁體，電磁線圈通電后能產生高頻磁場，使金屬受磁體受磁場感應而發熱，為重整室提供熱能；所述重整室內設有催化劑，甲醇和水在重整室內發生甲醇和水的重整制氫反應，制得以二氧化碳和氫氣為主的高溫混合氣體；所述重整室與氫氣純化裝置通過連接管路連接，連接管路的全部或部分設置于重整室內，能通過重整室內的高溫繼續加熱從重整室輸出的高溫混合氣體；所述連接管路作為重整室與氫氣純化裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的高溫混合氣體的溫度與氫氣純化裝置的溫度相同或接近；從氫氣純化裝置的產氣端得到氫氣，該氫氣經換熱器后輸出。

2.根據權利要求1所述的甲醇水重整制氫機，其特征在于：所述甲醇水重整制氫機還包括氣體分流器、燃料電池及交直流電力轉換裝置，所述氣體分流器用于分流從換熱器輸出的氫氣，經氣體分流器分流后，部分氫氣進入燃料電池；所述燃料電池用于氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能；產生的電能經交直流電力轉換裝置轉換后，為所述輸送泵及重整器的電磁加熱器供電。

3.根據權利要求2所述的甲醇水重整制氫機，其特征在于：所述交直流電力轉換裝置輸送給電磁加熱器的電為20-40KHZ的高頻高壓電。

4.根據權利要求1所述的甲醇水重整制氫機，其特征在于：所述甲醇水重整制氫機還設有貯氫瓶，該貯氫瓶可在重整器啟動過程中，為燃料電池輸入氫氣，使燃料電池工作，產生電能，為輸送泵及重整器的電磁加熱器供電。

5.根據權利要求1所述的甲醇水重整制氫機，其特征在于：所述重整器從外至內依次包括保溫殼體、重整室及氫氣純化裝置，所述電磁加熱器的電磁線圈設置于保溫殼體與重整室之間，所述金屬受磁體設置于重整室內。

6.根據權利要求5所述的甲醇水重整制氫機，其特征在于：所述金屬受磁體設置有單層或多層，金屬受磁體呈筒狀結構或網狀結構。

7.根據權利要求5所述的甲醇水重整制氫機，其特征在于：所述重整室的外側和內側還設有汽化盤管，甲醇和水在進入重整室之前先通過所述汽化盤管，以便甲醇和水汽化。

8.根據權利要求1所述的甲醇水重整制氫機，其特征在于：所述氫氣純化裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質量百分比鈀占75%-78%，銀占22%-25%。

9.權利要求1～8中任意一項所述的甲醇水重整制氫機的制氫方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.控制裝置控制甲醇水重整制氫機啟動，輸送泵將甲醇水儲存容器中的甲醇和水經換熱器后，輸送至重整器的重整室，在換熱器中，甲醇和水溫度升高，氫氣溫度降低；

b.控制裝置控制重整器的電磁加熱器工作，電磁加熱器的電磁線圈通電后產生高頻磁場，使電磁加熱器的金屬受磁體受磁場感應而發熱，為重整室提供350-570℃溫度，在重整室內，汽化的甲醇和水在催化劑作用下，發生甲醇和水的重整制氫反應，制得以二氧化碳和氫氣為主的高溫混合氣體；

c.高溫混合氣體經連接管路進入重整器的氫氣純化裝置進行分離，從氫氣純化裝置的產氣端得到高溫氫氣，該高溫氫氣經換熱器降溫后輸出。

10.根據權利要求9所述的甲醇水重整制氫機的制氫方法，其特征在于：所述步驟C中輸出的氫氣經氣體分流器后，部分氫氣進入燃料電池，在燃料電池內，氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能，產生的電能經交直流電力轉換裝置后，為為所述輸送泵及重整器的電磁加熱器供電，其中，交直流電力轉換裝置輸送給電磁加熱器的電為20-40KHZ的高頻高壓電。