[發明專利]一種兼具密封與裝拆性的自熱型甲醇重整制氫微反應器

有效

• 申請號: 202011411862.5
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112499585B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 周偉;鄭天清;肖奕翔;鐘雨晨;游輝輝;楊一凡;褚旭陽;張金惠
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

本發明公開了一種兼具密封與裝拆性的自熱型甲醇重整制氫微反應器，主要用于實現微反應器在高溫高壓應用場合的可靠密封，以及微反應器的可拆卸、反應載體的可更換。本發明由入口燃燒蒸發模塊、燃燒蒸發模塊、燃燒混合腔板、燃燒反應模塊A、重整反應模塊A、燃燒反應模塊B、出口腔板模塊等組成。模塊由腔板構成空間，腔板之間通過真空“面?面”焊接的形式焊接在一起，保證了重整腔板與燃燒腔板組合在一起后的可靠密封；本發明的真空“面?面”焊接后的結構體側面采用密封用壓板與石墨密封片以及螺栓、螺母的形式密封，保障了微反應器整體密封與微反應器的可拆卸、反應載體的可更換。

技術領域

本發明具體涉及一種兼具密封與裝拆性的自熱型甲醇重整制氫微反應器，用于保障在甲醇氧化燃燒為甲醇重整制氫反應的供熱過程中微反應器內不同流路氣體之間不發生串氣與漏氣問題，并實現自熱型甲醇重整制氫微反應器的可拆卸、反應載體的可更換。

背景技術

目前氫燃料電池汽車采用的儲氫罐的供氫技術方式在儲氫、運氫、用氫上存在較大的安全性問題，而自熱型甲醇重整制氫微反應器可在線為燃料電池供氫，解決了儲氫罐的供氫方式在安全性上的技術短板。但目前甲醇重整制氫微反應器多采用金屬腔板層疊式的結構形式，通過石墨片進行微反應器的密封，隨著微反應器的性能放大，石墨片的使用數量增多，微反應器的氣密性更加難以保障，特別在高溫高壓的應用場合，兼顧微反應器的氣密性與可拆卸性、反應載體的可更換性是個難題。為解決上述問題，需要設計一種兼具密封與裝拆性的自熱型甲醇重整制氫微反應器。

參考文獻：

[1]張偉,李世安,劉聰敏,等.車載甲醇重整微型反應器研究進展[J].現代化工,2019,39(7):29-32.

發明內容

本發明的目的是為解決上述問題，提供一種兼具密封與裝拆性的自熱型甲醇重整制氫微反應器，以既能保證微反應器的氣密性又能兼顧微反應器的可拆卸性、反應載體的可更換性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種兼具密封與裝拆性的自熱型甲醇重整制氫微反應器，包括入口燃燒蒸發腔板(1-2)、燃燒蒸發腔板(2-2)、燃燒混合腔板(3)、燃燒反應腔板A(4-2)、重整蒸發腔板(10-2)、重整反應腔板A(5-1)等；其特征在于：所述的微型反應器腔板依次為入口燃燒蒸發腔板(1-2)，燃燒蒸發腔板(2-2)，燃燒混合腔板(3)，燃燒反應腔板A(4-2)，重整反應腔板A(5-1)，燃燒反應腔板B(6-1)，重整反應腔板B(18-1)，燃燒反應腔板B(6-1)，重整反應腔板C(13-1)，燃燒反應腔板C(9-1)，重整蒸發腔板(10-2)，燃燒反應腔板D(11-2)，出口腔板(12-1)；

甲醇氧化燃燒反應物與甲醇重整制氫反應物的流體流向相反，在入口燃燒蒸發腔板(1-2)上設置燃燒用甲醇入口(1-4)、燃燒用空氣入口(1-3)、重整反應出口(1-8)，在出口腔板(12-1)上設置燃燒反應出口(12-6)、重整用甲醇與水入口(12-3)；入口燃燒蒸發腔板(1-2)、燃燒蒸發腔板(2-2)、燃燒反應腔板A(4-2)、燃燒反應腔板B(6-1)、燃燒反應腔板C(9-1)、燃燒反應腔板D(11-2)的凹腔上設置斜腔，斜腔方向靠左，形成獨立的甲醇氧化燃燒反應體系；重整反應腔板A(5-1)、重整反應腔板B(18-1)、重整反應腔板C(13-1)、重整蒸發腔板(10-2)的凹腔上設置斜腔，斜腔方向靠右，形成獨立的甲醇重整制氫反應體系。