[發明專利]一種化學反應裝置

在審

• 申請號: 201610533734.5
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107551960A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 張穎
• 申請（專利權）人: 天津祿穎科技有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;C01B3/36;C01B3/38;C01B3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及化學儀器技術領域，具體涉及一種化學反應裝置。

背景技術

物質的化學反應過程中，通常需要用到觸媒，以加快反應速率。例如在制氫的方式中，主要以石化燃料中獲得氫氣，其效率較高，也有通過水分解的方式制氫。最常用的石化燃料制氫是以甲醇溶液，在含銅/鋅/氧化鋁的觸媒裝置及適當溫度環境下，可獲得超過95％的產氫效率。

目前，小型可攜帶式的產氫裝置通過在容器內裝填顆粒狀觸媒，甲醇溶液經蒸發后流經觸媒裝置。觸媒裝置設有微通道，微通道需要設計微小化，因此需要通過蝕刻等加工技術完成，工藝復雜，效率較低。而且薄板容易在加工過程中發生彎曲變形，影響模組組合的密封效果。

發明內容

本發明為了解決現有技術的問題，提供了一種加工簡單，反應效率高的化學反應裝置。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種化學反應裝置，包括主體、入口端和出口端，所述入口端和所述出口端分別設置在所述主體兩端，所述主體內設有預熱段、第一反應段和第二反應段，所述預熱段設置在所述主體前端，所述第一反應段設置在所述預熱段下游，所述第二反應段設置在所述第一反應段下游，所述第一反應段和所述第二反應段分別包括多個第一觸媒裝置和第二觸媒裝置，所述第一、第二觸媒裝置是由彎曲網線構成的反應網，所述反應網同軸設置，所述反應網上噴涂有觸媒；所述預熱段內設有電熱器；所述入口端包括第一進口和第二進口；所述第一進口和第二進口的開口方向相互垂直。

優選的，所述反應網上噴涂有氧化鋁。

優選的，所述反應網為圓形.

優選的，所述主體為圓柱形。

本發明通過將觸媒裝置設置成反應網的形式，有效得減小了觸媒裝置的體積，從而有利于減小整個反應裝置的體積；此外，采用多層次堆疊和觸媒噴涂的方式，使得反應更加充分，反應效率較高，同時使得加工和組裝更簡便，降低生產制造的成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的化學反應裝置的示意圖。

圖2為本發明實施例提供的反應網的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1和圖2所示，本實施例的化學反應裝置包括主體1，入口端2和出口端3，所述入口端2和出口端3分別設置在主體1的兩端部，所述主體1內部為反應腔，所述主體1前段為預熱段11，預熱段11設置在入口端2下游，所述預熱段11下游為第一反應段12，第一反應段12包括第一觸媒裝置121，所述第一反應段12下游設有第二反應段13，第一反應段12和第二反應段13之間設有隔板14，第二反應段13內包括多個第二觸媒裝置131。

其中，所述第一觸媒裝置121為圓形，第一反應段12可設置多個第一觸媒裝置，同心布置，從而使反應更充分，所述第一觸媒裝置121為網狀結構的反應網5，該反應網5由彎曲的網線構成，觸媒噴涂在該反應網表面，當氣流6流過反應網時(如圖中箭頭方向所示)，氣流與觸媒產生反應。

所述第二觸媒裝置131的結構和第一觸媒裝置121相同，第二觸媒裝置31用于設置不同的觸媒，進行第二次反應。

進一步的，所述的預熱段11內設有電熱器4，電熱器4使得反應初期提高主體1入口處的溫度，當化學反應穩定后，若溫度穩定后，可切斷電熱器4。

進一步的，所述入口端2上設有第一進口21和第二進口22，第一、第 二進口的開口方向互相垂直，第一進口21和第二進口22分別與主體1內部連通。

較優的，所述主體1大致為圓柱形。

較優的，所述反應網為圓形。

下面具體描述化學反應過程，以甲醇燃料為例，甲醇溶液通過第一進口21輸入入口端2，空氣通過第二進口22輸入入口端2，甲醇在預熱段11內完成蒸發汽化后進入第一反應段12，第一觸媒裝置121上噴涂貴金屬觸媒，如可加入氧化鋁，以增強黏結效果。甲醇在第一反應段12內與氧氣反應進行氧化反應，生成氫氣、二氧化碳和水。經過第一反應段12后的混合氣體進入第二反應段13，在第二反應段13中，第二觸媒裝置131噴涂的觸媒為銅、鋅、鎳構成的觸媒。甲醇與氧氣和水反應，生成二氧化碳和氫氣。反應生成的氣體通過出口端3排出。當反應放出的熱量能夠維持反應繼續時，可關閉電熱器4。

本實施例的化學反應裝置通過將觸媒裝置設置成反應網的形式，有效得減小了觸媒裝置的體積，從而有利于減小整個反應裝置的體積；此外，采用多層次堆疊和觸媒噴涂的方式，使得反應更加充分，反應效率較高，同時使得加工和組裝更簡便，降低生產制造的成本。