[實(shí)用新型]自熱式脫氫反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922046374.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN211837829U
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程立明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇氫電新能源有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/00
• 分類號(hào): B01J19/00
• 代理公司: 南京先科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32285
• 代理人: 繆友菊

本實(shí)用新型公開了一種自熱式脫氫反應(yīng)裝置，涉及脫氫反應(yīng)裝置領(lǐng)域，解決了脫氫反應(yīng)能量損耗大、裝置體積大、脫氫效率低的技術(shù)問(wèn)題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是將自熱反應(yīng)腔、溫控腔和脫氫反應(yīng)腔全部都集成設(shè)計(jì)到一個(gè)脫氫反應(yīng)單元里，使用上端板、下端板和緊固件對(duì)多個(gè)串聯(lián)堆疊的脫氫反應(yīng)單元進(jìn)行固定，組裝成脫氫反應(yīng)裝置。自熱反應(yīng)腔通過(guò)氫氣和空氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量，再通過(guò)隔離薄壁將熱量傳遞給溫控腔，溫控腔通過(guò)導(dǎo)熱劑流動(dòng)對(duì)流換熱將熱量傳導(dǎo)到脫氫反應(yīng)腔，為脫氫反應(yīng)持續(xù)提供所需的熱量。整個(gè)過(guò)程能量損耗小，減少了熱傳導(dǎo)過(guò)程中額熱量損失，裝置體積小，功率密度高，脫氫能量效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及脫氫反應(yīng)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種自熱式脫氫反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

脫氫本質(zhì)是制氫，獲得氫能，也可以用于含氫尾氣及尾液處理，其反應(yīng)過(guò)程是使含有氫原子的液體或者氣體通過(guò)一定溫度的反應(yīng)堆，通過(guò)催化的方式使材料中的氫脫離，形成氫氣溢出。

脫氫反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，如果要獲得穩(wěn)定的氫氣流量，必須保證反應(yīng)堆能夠持續(xù)不斷的提供脫氫所需的熱量。現(xiàn)有脫氫反應(yīng)裝置的供熱系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng)一般都是分開設(shè)置的，反應(yīng)過(guò)程中熱傳導(dǎo)能量損失較大，從而影響了整體的脫氫效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本公開提供了一種自熱式脫氫反應(yīng)裝置，達(dá)到降低能量損失提高脫氫效率的技術(shù)目的。

本公開的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種自熱式脫氫反應(yīng)裝置，包括至少一個(gè)脫氫反應(yīng)單元、上端板、下端板和緊固件，所述上端板、下端板分別與所述脫氫反應(yīng)單元的頂部、底部連接，所述緊固件緊固所述上端板和下端板以及上、下端板之間的至少一個(gè)所述脫氫反應(yīng)單元；

所述脫氫反應(yīng)單元包括自熱反應(yīng)腔、溫控腔和脫氫反應(yīng)腔，所述溫控腔設(shè)在所述自熱反應(yīng)腔和所述脫氫反應(yīng)腔之間，所述自熱反應(yīng)腔和所述溫控腔通過(guò)隔離薄壁連接；

所述自熱反應(yīng)腔包括自熱腔反應(yīng)流場(chǎng)，與氫氣/空氣混合氣體進(jìn)口和氫氣/空氣混合氣體出口連接，且所述自熱腔反應(yīng)流場(chǎng)表面涂有燃燒催化劑涂層；

所述溫控腔包括溫控腔流場(chǎng)，與導(dǎo)熱劑入口和冷卻液出口連接；

所述脫氫反應(yīng)腔包括脫氫腔流場(chǎng)，與含氫液體/氣體入口和含氫液體/氣體出口連接，且所述脫氫腔流場(chǎng)表面涂有脫氫催化劑涂層；

所述氫氣/空氣混合氣體進(jìn)口、氫氣/空氣混合氣體出口、導(dǎo)熱劑入口、冷卻液出口、含氫液體/氣體入口、含氫液體/氣體出口都設(shè)在所述上端板上。

進(jìn)一步地，所述自熱反應(yīng)腔、溫控腔和脫氫反應(yīng)腔均由耐高溫密封材料密封；所述溫控腔的密封材料為酚醛樹脂膠粘劑或環(huán)氧樹脂膠粘劑，所述自熱反應(yīng)腔和所述脫氫反應(yīng)腔的密封材料為氟橡膠密封圈或石墨密封材料。

進(jìn)一步地，所述自熱腔流場(chǎng)的流道槽深為0.5mm，槽寬2-3mm，脊寬0.5mm；

所述溫控腔流場(chǎng)的流道槽深為0.4mm，槽寬1-2mm，脊寬0.7mm；

所述脫氫腔流場(chǎng)的流道槽深為0.7mm，槽寬1-2mm，脊寬0.5mm。

進(jìn)一步地，所述自熱腔流場(chǎng)、溫控腔流場(chǎng)、脫氫腔流場(chǎng)的流場(chǎng)壁厚為0.5mm。

進(jìn)一步地，所述燃燒催化劑涂層為2％～20％Pt-SiO₂催化劑或2％～20％Pt-C催化劑，其中鉑當(dāng)量為0.03mg/cm²～0.1mg/cm²。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱劑為沸點(diǎn)300攝氏度以上的導(dǎo)熱油。

進(jìn)一步地，所述上端板和所述下端板為鋁合金或鋼制端板。