[實用新型]一種基于鐵鉻鋁絲團簇載體的重整制氫系統

有效

• 申請號: 201822189756.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN209411767U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 呂陽光;張萍萍;林鴻
• 申請（專利權）人: 上海泰譽節能環保科技有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32;B01J23/60
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 陳萍

本實用新型公開了一種基于鐵鉻鋁絲團簇載體的重整制氫系統，重整反應器，其內周壁上沿軸向間隔分布有限位凸起，重整反應器的入口和出口開設在重整反應器的軸向兩端，限位凸起呈從入口至出口旋進的螺旋體結構；鐵鉻鋁絲，其設置成易彎曲的圓柱形金屬絲狀結構，鐵鉻鋁絲的直徑在0.02mm～2mm之間，鐵鉻鋁絲以團簇的形式填充在重整反應器內部，鐵鉻鋁絲所形成團簇在重整反應器內的孔隙率為60?85％；催化劑涂層，其均勻覆蓋在鐵鉻鋁絲的外表面形成鐵鉻鋁絲團簇載體，鐵鉻鋁絲外表面的催化劑涂層厚度在0.01mm～1mm之間，鐵鉻鋁絲團簇載體外周與限位凸起相抵觸。本實用新型解決了現有甲醇重整反應器所選用的催化劑可靠性不足的技術問題。

技術領域

本實用新型涉及甲醇水蒸氣重整制氫技術領域，更具體地說，本實用新型涉及一種基于鐵鉻鋁絲團簇載體的重整制氫系統。

背景技術

燃料電池因其使用過程高效無污染等優點被認為是未來極具應用潛力的車用動力源。目前，車載氫氣的主要來源是通過液體燃料制取氫氣。其中，甲醇水蒸氣重整制氫，因其較高的產氫率，成熟的技術工藝，已在車載燃料電池系統中廣泛應用。車載甲醇重整制氫系統通常由以下幾部分組成：換熱器(氣化、傳熱等)、燃燒室、重整反應器、凈化室等，為了提高燃料電池系統的重量比功率與體積比功率，有必要提高制氫系統部分的重量和體積的集成度，重整反應器的重量和體積縮小是其中非常關鍵的環節。

目前，甲醇重整反應器所選用的成熟催化劑為固體顆粒狀催化劑，此類催化劑在車載環境下，受振動及冷熱交變等因素影響，易于粉化，另外，熱量的徑向混合不好,會引起催化劑局部過熱,產生有害影響,造成催化劑迅速失活。對于涂層式微反應器，雖然微反應器具有大比表面積、快速傳熱等優點，但微反應器加工成型困難，經濟性不高。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本實用新型還有一個目的是提供一種基于鐵鉻鋁絲團簇載體的重整制氫系統，在重整反應器中，鐵鉻鋁絲催化劑載體的結構與反應器內壁的形狀相似，能夠填充反應器的內部空間。在鐵鉻鋁絲載體的表面涂敷有Pd-ZnO/Al₂O₃催化劑，甲醇和水蒸氣混合氣進入反應器中進行反應，產生的氣體從反應器出口排出，解決了現有甲醇重整反應器所選用的催化劑可靠性不足的技術問題。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了一種基于鐵鉻鋁絲團簇載體的重整制氫系統，包括：

重整反應器，其內周壁上沿軸向間隔分布有限位凸起，所述重整反應器的入口和出口開設在所述重整反應器的軸向兩端，所述限位凸起呈從所述入口至出口旋進的螺旋體結構；

鐵鉻鋁絲，其設置成易彎曲的圓柱形金屬絲狀結構，所述鐵鉻鋁絲的直徑在0.02mm～2mm之間，所述鐵鉻鋁絲以團簇的形式填充在所述重整反應器內部，所述鐵鉻鋁絲所形成團簇在所述重整反應器內的孔隙率為60-85％；

催化劑涂層，其均勻覆蓋在所述鐵鉻鋁絲的外表面形成鐵鉻鋁絲團簇載體，所述鐵鉻鋁絲外表面的所述催化劑涂層厚度在0.01mm～1mm之間，所述鐵鉻鋁絲團簇載體外周與所述限位凸起相抵觸。

優選的，所述鐵鉻鋁絲的直徑為0.15-0.5mm。

優選的，所述催化劑涂層為Pd-ZnO/Al₂O₃催化劑涂層，所述鐵鉻鋁絲外表面的所述催化劑涂層厚度在0.03-0.1mm。

優選的，所述鐵鉻鋁絲團簇載體呈空間立體結構且均勻填充在所述入口和出口之間的所述重整反應器內。

優選的，所述鐵鉻鋁絲團簇在所述重整反應器內的孔隙率為65-75％。

優選的，所述鐵鉻鋁絲團簇載體在所述重整反應器內的孔隙率為70-85％。