[發明專利]一種甲醇制氫裝置及其制備氫氣的方法

有效

• 申請號: 202010908767.X
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112093777B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 潘志宏
• 申請（專利權）人: 潘志宏
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛

1.一種甲醇制氫裝置，包括反應部及為所述反應部提供熱源的加熱部，其特征在于，所述反應部與所述加熱部在結構上互相嵌套連接且外部設有保溫層；所述加熱部設有的燃燒室與燃燒器上下連接并設置于中部，所述燃燒器底部設有的燃料甲醇輸送泵及電子點火器；所述反應部包括若干個間隔分布在所述加熱部外周的甲醇制氫催化劑倉、制氫反應釜上室、制氫反應釜下室、位于燃燒室外側對稱設置的甲醇蒸汽出氣筒及甲醇蒸汽加熱倉；所述加熱部還包括位于所述甲醇蒸汽加熱倉與所述甲醇蒸汽出氣筒之間的高溫氣體通道；所述反應部與所述加熱部內均包括控制制氫甲醇及燃料甲醇流量的流量控制裝置，還設有依據溫度變化調控燃料輸入量的控制器。

2.根據權利要求1所述的甲醇制氫裝置，其特征在于，還設有溫度檢測裝置，包括設置在所述燃燒室的第一溫度傳感器、設置在所述甲醇制氫催化劑倉的第二溫度傳感器、設置于所述甲醇蒸汽出氣筒內的第三溫度傳感器。

3.根據權利要求1所述的甲醇制氫裝置，其特征在于，所述流量控制裝置包括與制氫甲醇輸送泵相連的第一單向閥、與燃料甲醇輸送泵相連的第二單向閥。

4.根據權利要求3所述的甲醇制氫裝置，其特征在于，所述燃料甲醇輸送泵、甲醇燃燒杯及電子點火器均安裝于所述燃燒器內；供風風機與所述燃燒器連接。

5.根據權利要求4所述的甲醇制氫裝置，其特征在于，與所述燃料甲醇輸送泵連接的螺旋蒸發器嵌套于所述燃燒器外側；所述甲醇制氫催化劑倉分散分布于所述催化劑加熱倉中。

6.根據權利要求5所述的甲醇制氫裝置，其特征在于，還包括設置于最外部的保溫層；氫氣出口與尾氣排出口分別開口于所述保溫層的頂部中央與側面上部。

7.如權利要求1所述的甲醇制氫裝置制備氫氣的方法，其特征在于，包括以下步驟：

由控制器啟動電子點火器及供風風機，啟動燃料甲醇輸送泵將空氣及燃料甲醇輸送至甲醇燃燒杯；使得燃料甲醇在燃燒器及燃燒室中燃燒；

由設置于所述燃燒室的第一溫度傳感器檢測燃燒溫度，同時調整燃料甲醇輸送泵流量及所述供風風機風量，以使燃燒達到最佳效果；

將加熱后的高溫氣體通過高溫氣體通道輸送到催化劑加熱倉，對甲醇制氫催化劑倉進行加熱，加熱后的尾氣由尾氣排放口排出；

由設置于所述甲醇制氫催化劑倉的第二溫度傳感器檢測所述甲醇制氫催化劑倉的溫度，當達到預定數值時啟動制氫甲醇輸送泵，向甲醇螺旋蒸發器輸送甲醇并使其蒸發為設定溫度的甲醇蒸汽；

將甲醇蒸汽輸送到甲醇蒸汽加熱倉繼續加熱，經過甲醇蒸汽出氣筒、蒸汽單向控制器進入制氫反應釜下室直至充滿，由設置于所述甲醇蒸汽出氣筒內的第三溫度傳感器檢測甲醇蒸汽溫度，并對所述制氫甲醇輸送泵的流量、所述燃料甲醇輸送泵的流量以及所述供風風機的風量進行調整，使其達到最佳效果，而后沿所述甲醇制氫催化劑倉自下而上升至制氫反應釜上室；

由甲醇制氫催化劑催化高溫甲醇蒸汽分解為氫氣和二氧化碳，并由氫氣出口排出，完成甲醇制氫的過程。