[發明專利]一種氫氣生產系統、生產工藝及控制方法

在審

• 申請號: 201910869661.0
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN112340697A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 張會強
• 申請（專利權）人: 張會強
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04;C01B3/22;C01B3/32;G05B19/042
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李美寶;顏健

1.一種氫氣生產系統，其特征在于，所述系統利用水和/或醇作為原料液，制備氫氣；所述生產系統包括集成式燃燒機(1)、風機、儲液罐(2)、提純裝置(5)、燃料供應裝置，所述集成式燃燒機(1)內部至少包括燃燒室(11)、原料液室(12)、富氫氣體制備室，所述集成式燃燒機(1)內部至少進行燃料的燃燒過程、富氫氣體的制備過程，所述燃料供應裝置與集成式燃燒機(1)連接，用于向集成式燃燒機(1)內提供燃料，以維持集成式燃燒機(1)內部的燃燒過程，所述風機與集成式燃燒機(1)連接，用于為燃燒過程提供助燃空氣，所述儲液罐(2)與集成式燃燒機(1)連接，用于向集成式燃燒機(1)內補充原料液，以維持富氫氣體的制備過程，所述提純裝置(5)與集成式燃燒機(1)連接，用于對集成式燃燒機(1)中制備的富氫氣體進行提純，制得氫氣。

2.根據權利要求1所述的一種氫氣生產系統，其特征在于，所述燃燒室(11)為柱體腔室，為燃燒過程提供燃燒空間；

所述原料液室(12)中的至少部分腔室結構為環型腔室，為原料液提供存儲空間；所述原料液室(12)的至少部分腔室結構設置在燃燒室(11)內部和/或所述原料液室(12)的至少部分腔室結構環繞并套設在燃燒室(11)的外部；

所述富氫氣體制備室為環型腔室，所述富氫氣體制備室的蒸汽入口(131)與原料液室(12)的蒸汽出口(125)連通，且所述富氫氣體制備室環繞并套設在燃燒室(11)的外部。

3.根據權利要求2所述的一種氫氣生產系統，其特征在于，在所述集成式燃燒機(1)內部，所述燃燒室(11)、原料液室(12)、富氫氣體制備室由內至外依次環繞并套設設置；

或者，在所述集成式燃燒機(1)內部，所述原料液室(12)、富氫氣體制備室沿豎直方向相鄰設置，且所述原料液室(12)的至少部分腔室結構、所述富氫氣體制備室同時套設在燃燒室(11)的外部。

4.根據權利要求2所述的一種氫氣生產系統，其特征在于，所述原料液室(12)包括自下至上依次連通的儲液室(19)、蒸發室(16)，所述儲液室(19)、蒸發室(16)均為環形腔室，且所述儲液室(19)、蒸發室(16)均套設在燃燒室(11)的外部。

5.根據權利要求4所述的一種氫氣生產系統，其特征在于，所述原料液室(12)包括爐管(111b)，所述爐管(111b)的一端與儲液室(19)連接，所述爐管(111b)的另一端與蒸發室(16)連接；所述爐管(111b)設置在燃燒室(11)的外部或內部，或者爐管(111b)與燃燒室(11)的爐內壁(111)鑲嵌連接；其中，所述原料液室(12)包括三種爐管(111b)設置方式中的任意一種：

方式一、所述原料液室(12)包括一個爐管(111b)；

方式二、所述原料液室(12)包括多個爐管(111b)，所述爐管(111b)排列為一層環狀結構；

方式三、所述原料液室(12)包括多個爐管(111b)，所述爐管(111b)排列為多層環狀結構，且不同環向的爐管(111b)交錯布置。

6.根據權利要求1所述的一種氫氣生產系統，其特征在于，所述富氫氣體制備室包括蒸汽室(13)，所述富氫氣體制備室與燃燒室(11)之間設置夾層結構(114)，所述夾層結構(114)內部具有隔熱腔室(115)，所述蒸汽室(13)與隔熱腔室(115)連通。

7.根據權利要求1所述的一種氫氣生產系統，其特征在于，所述富氫氣體制備室包括依次連通的蒸汽室(13)、催化室(14)、儲氣室(15)，所述蒸汽室(13)設置蒸汽入口(131)，所述催化室(14)內填充催化劑，所述儲氣室(15)設置出氣接口(151)。

8.根據權利要求1所述的一種氫氣生產系統，其特征在于，所述燃燒室(11)中設置燃燒器(17)，所述風機通過空氣管路(6)與燃燒器(17)連通，用于向燃燒室(11)中通入助燃空氣；所述原料液室(12)的入口通過補液管路(4)與儲液罐(2)連接；所述富氫氣體制備室上設置出氣接口(151)，所述出氣接口(151)與提純裝置(5)連通。