[發明專利]一種小型板式甲醇制氫裝置

在審

• 申請號: 201910020030.1
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109650333A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王均衡;王海東
• 申請（專利權）人: 福建順昌智圣氫能源有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 伍兵

本發明公開了一種小型板式甲醇制氫裝置，包括混合液存儲罐、板式汽化、板式制氫、板式后處理、板式加熱和熱泵；混合液存儲罐內存儲用于制氫的甲醇溶液；板式汽化呈板式或箱式結構，板式汽化內設置有汽化通道和第一導熱油通道；板式制氫呈板式或箱式結構，板式制氫內設置有制氫通道和第二導熱油通道，制氫通道內設置有催化劑；板式加熱內設置有納米稀土金屬合金加熱板；混合液存儲罐依次連通汽化通道、制氫通道和板式后處理。本發明的甲醇制氫裝置將板式汽化和板式制氫設計為板式或箱式結構，使得制氫裝置結構更加緊湊、體積更小，降低了制氫裝置的生產成本以及所需的人力成本。

技術領域

本發明涉及制氫設備領域，尤其涉及一種小型板式甲醇制氫裝置。

背景技術

甲醇制氫是指將甲醇與水蒸氣混合后在一定溫度和壓力條件下經過催化劑的作用，使得甲醇發生裂解反應并最終獲得氫氣和二氧化碳的過程。甲醇與水蒸氣重整主要化學反應式如下：

CH₃OH→CO+2H₂ (1)

H₂O+CO→CO₂+H₂ (2)

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂ (3)

工業中甲醇制氫的具體做法是將甲醇和脫鹽水按一定比例混合后送入汽化塔進行汽化，汽化后的水甲醇蒸汽經過過熱器過熱后進入轉化器，轉化器內具有催化劑，水甲醇蒸汽在轉化器內經催化劑作用發生裂解反應而產生氫氣和二氧化碳。現有技術中甲醇制氫設備的主要缺陷在于：1.設備整體龐大、復雜，造價高；2.用于對過熱器和轉化器提供熱源的導熱油是使用不銹鋼電熱偶加熱的，導熱油受熱面積不均勻，耗電量大,結圬，使用壽命短。

發明內容

本發明要解決的技術問題是用板式的方式縮小甲醇制氫設備的體積，降低設備成本；同時改變導熱油的加熱方式，降低電耗量。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種小型板式甲醇制氫裝置，包括混合液存儲罐、板式汽化、板式制氫、板式后處理、板式加熱和熱泵；

混合液存儲罐內存儲用于制氫的甲醇溶液；

板式汽化呈板式或箱式結構，板式汽化內設置有汽化通道和第一導熱油通道，汽化通道和第一導熱油通道均可設置為層狀結構；

板式制氫呈板式或箱式結構，板式制氫內設置有制氫通道和第二導熱油通道，制氫通道內設置有催化劑，制氫通道和第二導熱油通道均可設置為層狀結構；

板式加熱內設置有納米稀土金屬合金加熱板；

混合液存儲罐依次連通汽化通道、制氫通道和板式后處理；板式加熱、熱泵第一導熱油通道和第二導熱油通道構成閉環回路。

為了提高裝置的制氫效率，所述板式汽化內的汽化通道和第一導熱油通道均可以設計為板式多層，所有汽化通道串聯，所有第一導熱油通道串聯，汽化通道和第一導熱油通道彼此間隔分布；相應的，所述板式制氫內的制氫通道和第二導熱油通道可以設計為板式多層，所有制氫通道串聯，所有第二導熱油通道串聯，制氫通道和第二導熱油通道彼此間隔分布。

進一步的，所述混合液存儲罐和板式汽化之間設置有計量泵，計量泵和板式汽化之間設置有用于通入保護氣的保護氣管路，以便制氫裝置在停機期間充入保護氣保護催化劑。

進一步的，所述計量泵和板式汽化之間設置有溫度表。

所述板式后處理主要用于對制成的包含氫氣和二氧化碳的混合產品進一步處理，例如使用變壓吸附裝置進一步提純，也可以使用儲氫罐直接存儲備用。