[發明專利]一種甲醇重整制氫重整室和燃料電池

在審

• 申請號: 201811045076.0
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109179323A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 周明強;梁校鋒;武洪松
• 申請（專利權）人: 中氫新能技術有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32;H01M8/0612
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 葛鐘

本發明提供了一種甲醇重整制氫重整室和燃料電池，涉及燃料電池技術領域，解決了重整室制氫效率低的技術問題。包括外殼、多個熱交換管、多個隔板和多個溫度傳感器，安裝于所述外殼內的多個所述熱交換管和多個所述隔板之間形成用于填充催化劑并流通甲醇水汽體的容置空間；所述隔板的一側形成用于甲醇水汽體流通的缺口，多個所述隔板依次間隔旋轉一角度并均被多個所述熱交換管穿設；加熱氣體流通于所述熱交換管內，并與所述甲醇水汽體同向流通；所述外殼上開設有多個用于安裝伸入于所述催化劑的所述溫度傳感器的第一孔。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其是涉及一種甲醇重整制氫重整室和燃料電池。

背景技術

在甲醇重整制氫燃料電池中，甲醇水作為原料通過裝有催化劑的重整室進行催化，產生氫氣、二氧化碳等混合氣體提供給電堆發電。發出電的質量、功率和電堆的壽命以及重整催化劑的壽命均與重整出來的氣體成份、供氣的穩定性以及重整催化劑溫度分布有直接的關系，而氣體的成份和穩定性以及催化劑的溫度均勻性均與重整室的結構和控制有直接的關系，所以在甲醇重整制氫燃料電池中，重整室的結構和控制是至關重要的。

如圖10所示，其中圖10是現有技術中重整室立體結構示意圖。鋁制重整室10的腔室內鋁制焊接有多個吸熱翅片101，吸熱翅片101向下伸出于重整室10。高溫氣體經過重整室10的底部并將熱量傳遞至吸熱翅片101。吸熱翅片101將熱量盡可能吸收，然后通過吸熱翅片101的內部傳導將熱量傳導到裝有催化劑102的重整室10的腔室中。通過腔室的熱傳導將催化劑102加熱到230℃，溫度的采集是通過安裝在重整室10的側壁上的溫度傳感器來采集，然后通過重整室10的側壁溫度間接判斷反應催化劑102的溫度，這種片面的加上間接的溫度采集然后控制會造成催化溫度分布更不均勻，壽命大大降低。

向重整室10的腔室內通入甲醇水汽體后，甲醇水汽體與加熱后的催化劑102發生重整反應產出氫氣。由于重整室10的腔室采用長方形結構，多個吸熱翅片101的一端與重整室10連接，另一端為自由端，并與重整室10的對側壁具有間距的間隔設置，在相鄰兩個吸熱翅片101之間放置催化劑102。從而甲醇水汽體氣流在腔室內呈S型流動時易造成氣體流動不均勻，也就是說，腔室中部和尾部位置的氣體不能夠均密度的填充滿腔室內空間，從而呈現氣體流動不均勻的現象，進而造成產氫效率低。

另外，重整室10的所有氣體的出口采用平面式設計，從而不利于管路的鏈接，很容易產生泄露。

重整室10的氣體流道布置會因為溫度的分布不均，造成催化劑局部溫度過高，并產生板結現象，造成催化劑失效。

現有技術中的重整室10結構笨重、熱量利用率低、價格昂貴、加熱時間長、熱溫度分布均勻性差和余熱利用率差等不利因素。再加上重整室10的所有密封采用焊接方式從而催化劑102的裝入操作難度加大，而且催化劑102老化后不能更換。

發明內容

本發明第一方面的目的在于提供一種甲醇重整制氫重整室，以解決現有技術中存在問題之一的重整室制氫效率低的技術問題。本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供的一種甲醇重整制氫重整室，包括外殼、多個熱交換管、多個隔板和多個溫度傳感器，安裝于所述外殼內的多個所述熱交換管和多個所述隔板之間形成用于填充催化劑并流通甲醇水汽體的容置空間；所述隔板的一側形成用于甲醇水汽體流通的缺口，多個所述隔板依次間隔旋轉一角度并均被多個所述熱交換管穿設；加熱氣體流通于所述熱交換管內，并與所述甲醇水汽體同向流通；所述外殼上開設有多個用于安裝伸入于所述催化劑的所述溫度傳感器的第一孔。