[實用新型]一種級聯式液態有機儲氫系統

有效

• 申請號: 201821366256.4
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN209481172U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 張銳明;黃亮;奚軍
• 申請（專利權）人: 西安瀚海氫能源科技有限公司
• 主分類號: C01B3/00
• 分類號: C01B3/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本實用新型公開了一種級聯式液態有機儲氫系統，包括N(N﹥2)個反應罐通過管道級聯而成，反應罐1的頂部連接有三通閥A；每個反應罐的頂部至底部之間連接有氫氣循環泵、氫氣濃度傳感器、三通閥、氫氣分配器、氫氣流量傳感器、和氫氣壓力傳感器；氫氣分配器通過高壓氫氣閥連接有高壓氫氣管道；從反應罐1始，在先反應罐底部至在后反應罐頂部之間連接有LOHC濃度傳感器、LOHC溫度傳感器、LOHC壓力傳感器、LOHC流量傳感器和LOHC循環泵；反應罐N的底部至三通閥A之間連接有LOHC濃度傳感器、LOHC溫度傳感器、LOHC壓力傳感器、LOHC流量傳感器、三通閥B和LOHC循環泵。本實用新型系統的儲氫效率高、能耗低。

技術領域

本實用新型屬于電解水制氫及液態有機儲氫領域，涉及一種級聯式液態有機儲氫系統。

背景技術

目前，液態有機儲氫加氫技術都是采用傳統的化工反應器，一次性把貧氫液態有機儲氫材料(LOHC)、催化劑和氫氣加足，然后等待加氫反應完成。該方法的缺點是剛開始階段氫氣存儲很快，但是隨著液態有機儲氫材料氫含量濃度的慢慢提升，氫氣存儲越來越慢，存儲效率很低，而且會浪費氫氣；在加氫之前須對液態有機儲氫材料進行加溫預熱，而在加氫過程中需要降溫吸收液態有機儲氫材料釋放的熱量，浪費了很多能耗。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種級聯式液態有機儲氫系統，具有對液態有機儲氫材料的儲氫效率高、能耗低的特點。

本實用新型所采用的技術方案是，一種級聯式液態有機儲氫系統，包括不少于2個的反應罐通過管道級聯而成，每個反應罐內均設置溫度傳感器T、多層催化床和LOHC輸出閥，溫度傳感器T設置在多層催化床上，LOHC輸出閥設置在每個反應罐的底部，位于系統起始端的反應罐的頂部通過管道連接有三通閥A；

每個反應罐的頂部至底部之間通過管道依次連接有氫氣循環泵、氫氣濃度傳感器、三通閥、氫氣分配器、氫氣流量傳感器、和氫氣壓力傳感器；氫氣分配器通過高壓氫氣閥連接有高壓氫氣管道；

從位于系統起始端的反應罐始，在先的反應罐的底部至在后的反應罐的頂部之間通過管道依次連接有LOHC濃度傳感器、LOHC溫度傳感器、LOHC壓力傳感器、LOHC流量傳感器和LOHC循環泵，連接至位于系統末端的反應罐的頂部；

位于系統末端的反應罐的底部至三通閥A之間通過管道連接有 LOHC濃度傳感器、LOHC溫度傳感器、LOHC壓力傳感器、LOHC 流量傳感器、三通閥B和LOHC循環泵。

本實用新型的特點還在于：

與每個反應罐相連的氫氣濃度傳感器、氫氣流量傳感器、氫氣壓力傳感器、LOHC濃度傳感器、LOHC溫度傳感器、LOHC壓力傳感器和LOHC流量傳感器均與控制器相連，控制器分別和與每個反應罐相連的氫氣循環泵、三通閥、高壓氫氣閥、LOHC循環泵和溫度傳感器T相連，控制器還與三通閥A和三通閥B相連。

每個反應罐的頂部至底部之間相連的管道系統為氫氣循環系統。

從位于系統起始端的反應罐始，在先的反應罐的底部至在后的反應罐的頂部之間相連的管道系統為LOHC循環系統。

每個反應罐的結構相同。

多層催化床呈微孔網狀結構。

本實用新型的有益效果是：

1)本實用新型采用多個反應罐級聯批量加氫的工藝及方法，多個反應罐通過管道串聯在一起，LOHC在每個反應罐里連續串聯流動，可縮短加氫時間，大大提升加氫效率，還可節省氫氣；

2)本實用新型采用并聯循環注氫的工藝及方法，可同時向每個反應罐并聯注氫，氫氣氣泡上升過程中不斷攪拌LOHC，使氫氣與 LOHC混合均勻，氫氣一直在循環使用，利用率非常高；