[發(fā)明專利]臥式快速加熱甲醇水蒸氣重整制氫設(shè)備及其制氫方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711454963.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN109970026A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向得夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 向得夫
• 主分類號(hào): C01B3/32
• 分類號(hào): C01B3/32;C01B3/50
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種臥式快速加熱甲醇水蒸氣重整制氫設(shè)備，其特征在于，所述重整制氫設(shè)備包括：甲醇水液體箱、減震緩沖室，減震緩沖室內(nèi)設(shè)置快速加熱氣化室、工業(yè)催化重整室、工業(yè)鈀膜提純室；

所述甲醇水液體箱的甲醇和水通過輸送裝置輸送至快速加熱氣化室；氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入工業(yè)催化重整室，工業(yè)催化重整室內(nèi)設(shè)有工業(yè)催化劑：Cu-ZnO-Al₂O₃或/和Cu-ZnO-ZrO；工業(yè)催化重整室內(nèi)的溫度為340℃～419℃；

所述工業(yè)鈀膜提純室內(nèi)的溫度設(shè)定為380℃～440℃，工業(yè)鈀膜提純室內(nèi)的溫度大于工業(yè)催化重整室內(nèi)的溫度；工業(yè)鈀膜提純室內(nèi)設(shè)有鈀膜，從鈀膜的產(chǎn)氣端得到氫氣，將混合氣體排出，混合氣體中包含可燃?xì)怏w；

所述減震緩沖室用來(lái)減緩制氫移動(dòng)時(shí)的震動(dòng)對(duì)工業(yè)催化重整室、工業(yè)鈀膜提純室的影響；所述減震緩沖室由三個(gè)部分組成，分別為第一部分、第二部分、第三部分；第一部分設(shè)置于第二部分內(nèi)部，第三部分設(shè)置于第二部分的一側(cè)；快速加熱氣化室的部分設(shè)置于第二部分內(nèi)，部分設(shè)置于第三部分內(nèi)，工業(yè)催化重整室、工業(yè)鈀膜提純室設(shè)置于第三部分內(nèi)；

所述第一部分包括高分子涂料層、至少一拉簧，高分子涂料層包括室溫硫化硅橡膠；所述拉簧的一端靠近第三部分設(shè)置；

所述第二部分包括異型件，材料主要成分包括Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O；采用多孔結(jié)構(gòu)，使得每個(gè)孔洞的氣流量都是相同的，更好的讓氣流通過；所述第二部分包括上層單元、下層單元，上層單元與下層單元之間設(shè)有間隙；所述第一部分的高分子涂料層分別涂覆于上層單元的底面及下層單元的頂面；

所述第三部分是合金制成的異型件，材料主要成分為鋁合金6061或鋁合金6082；第三部分用來(lái)加固工業(yè)催化劑室以及工業(yè)提純器室，起到傳熱、減震、緩沖的作用；第三部分采用一體成型結(jié)構(gòu)，具有防盜用復(fù)制的功能，這種結(jié)構(gòu)帶來(lái)更好的固定，更均勻的熱量分布；

所述工業(yè)催化重整室、工業(yè)鈀膜提純室之間設(shè)有溫度緩沖通道，溫度緩沖通道的溫度大于工業(yè)催化重整室內(nèi)的溫度，小于工業(yè)鈀膜提純室內(nèi)的溫度；溫度緩沖通道作為溫度緩沖，不影響兩端工業(yè)催化重整室、工業(yè)鈀膜提純室的反應(yīng)，同時(shí)有利于工業(yè)鈀膜提純室的提純；

所述減震緩沖室內(nèi)設(shè)有燃燒室，工業(yè)鈀膜提純室距離所述燃燒室的距離大于工業(yè)催化重整室距離燃燒室的距離；利用火焰外焰、內(nèi)焰、焰心的溫度不同，將工業(yè)鈀膜提純室設(shè)置于靠近外焰的區(qū)域，將工業(yè)催化重整室、溫度緩沖通道設(shè)置于內(nèi)焰與外焰交界處；溫度緩沖通道設(shè)置于工業(yè)鈀膜提純室與工業(yè)催化重整室之間，使得工業(yè)催化重整室反應(yīng)后氣體的溫度能盡快達(dá)到工業(yè)鈀膜提純室的溫度要求；

所述減震緩沖室內(nèi)設(shè)有若干輸送通道，包括含氧氣體輸送通道、制得氫氣輸送通道、余氣回火通道、尾氣排放通道、甲醇水原料輸送通道；所述含氧氣體輸送通道、制得氫氣輸送通道、余氣回火通道、尾氣排放通道、甲醇水原料輸送通道分別設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器、氣體流量傳感器；

所述含氧氣體輸送通道、余氣回火通道、尾氣排放通道連接燃燒室，甲醇水原料輸送通道連接工業(yè)催化重整室，制得氫氣輸送通道連接工業(yè)鈀膜提純室。

2.一種臥式快速加熱甲醇水蒸氣重整制氫設(shè)備，其特征在于，所述重整制氫設(shè)備包括：甲醇水存儲(chǔ)容器、減震緩沖室，減震緩沖室內(nèi)設(shè)置快速加熱氣化室、重整室、鈀膜提純室；

所述甲醇水存儲(chǔ)容器的甲醇和水通過輸送裝置輸送至快速加熱氣化室；氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑；

所述鈀膜提純室內(nèi)設(shè)有鈀膜，從鈀膜的產(chǎn)氣端得到氫氣，將混合氣體排出，混合氣體中包含可燃?xì)怏w；

所述減震緩沖室包括緩沖機(jī)構(gòu)、反應(yīng)裝置，緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置于反應(yīng)裝置下方，緩沖機(jī)構(gòu)包括彈性部件，反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)置重整室、鈀膜提純室。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臥式快速加熱甲醇水蒸氣重整制氫設(shè)備，其特征在于：

所述重整室內(nèi)設(shè)有工業(yè)催化劑：Cu-ZnO-Al₂O₃或/和Cu-ZnO-ZrO；重整室內(nèi)的溫度為340℃～419℃；

所述鈀膜提純室內(nèi)的溫度設(shè)定為380℃～440℃，鈀膜提純室內(nèi)的溫度大于重整室內(nèi)的溫度。