[發明專利]一種制氫系統

在審

• 申請號: 202110015538.X
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112661110A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 張會強
• 申請（專利權）人: 廣東醇氫新能源研究院有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32;C01B3/50;F23G5/10;F23G5/44;F23G7/06
• 代理公司: 浙江中桓凱通專利代理有限公司 33376
• 代理人: 李美寶

本發明公開了一種制氫系統，包括：制氫裝置，包括：制氫部，設有蒸汽輸入管和氫氣排出管；蒸汽生成部，包括：加熱部，設有多個燃燒加熱管和所述燃燒加熱管外側的液體加熱腔，所述燃燒加熱管的底部和/或頂部為可拆卸連接，內部設有燃燒催化劑；蒸汽排出管，連通所述液體加熱腔的頂部和所述蒸汽輸入管；液體導入管，連通所述液體加熱腔的底部或側面；過熱部，包括多個蒸汽直管，所述蒸汽直管底部連通所述液體加熱腔，所述蒸汽直管頂部連通所述蒸汽排出管；提純裝置，連通所述氫氣排出管；其中，所述燃燒加熱管用于通入尾氣和所述燃燒催化劑進行放熱反應，所述液體加熱腔用于通入液體制備蒸汽。本發明解決了燃燒催化劑更換困難的問題。

技術領域

本發明涉及化工設備技術領域，尤其涉及一種制氫系統。

背景技術

隨著傳統礦物能源的大量使用，大氣污染日益嚴重，并且礦物資源逐漸枯竭，因此急需一種環保高效的清潔能源，例如太陽能、水能、風能和氫能。其中，氫氣能夠 清潔燃燒注定是一種理想的能源，但在制氫過程中，其生產環境需嚴格把控，一旦氫 氣泄漏將造成嚴重的安全事故。

現有制氫工藝中，有利用甲醇與水為原料液進行氫氣制備的方法。生產過程中，先將液體原料通入制氫設備中，通過高溫加熱裝置將液體原料氣化，最后將蒸汽通入 制氫反應爐中制備氫氣。高溫加熱裝置可采用可燃氣體和燃燒催化劑反應的方式放熱， 燃燒催化劑的反應管道不可拆卸，難以更換燃燒催化劑；蒸汽從反應管道通出后進入 盤管加熱，但盤管內無法設置電加熱器，電加熱器只能設于盤管外借助蓄熱材料導熱， 加熱效率低。且盤管結構內部蒸氣流動阻力大，系統循環效率較低。

發明內容

因此，本發明實施例提供一種制氫系統，有效解決燃燒催化劑更換困難、加熱效率及循環效率低的問題。

本發明提供一種制氫系統，包括：制氫裝置，包括：制氫部，設有蒸汽輸入管和 氫氣排出管；蒸汽生成部，套設于制氫部外部，所述蒸汽生成部包括：加熱部，設有 至少一個燃燒加熱管和所述燃燒加熱管外側的液體加熱腔，所述燃燒加熱管的底部和/ 或頂部為可拆卸連接，所述燃燒加熱管內部設有燃燒催化劑，其一端為尾氣入口，另 一端為廢氣出口；蒸汽排出管，通過所述蒸汽排出管將所述蒸汽生成部與所述蒸汽輸 入管連通；液體導入管，連通所述液體加熱腔的底部和/或側面；過熱部，設于所述加 熱部端部，包括至少一個蒸汽直管，所述蒸汽直管一端連通所述液體加熱腔，所述蒸 汽直管另一端連通所述蒸汽排出管；提純裝置，連通所述氫氣排出管，用于提純氫氣； 其中，所述燃燒加熱管用于通入尾氣和所述燃燒催化劑進行放熱反應，所述液體加熱 腔用于通入液體制備蒸汽。

采用該技術方案后所達到的技術效果：所述燃燒加熱管為可拆卸連接，便于通過拆卸所述燃燒加熱管來更換所述燃燒催化劑；蒸汽在所述蒸汽直管內能夠進一步加熱， 提高氣化程度；所述制氫部通過蒸汽的反應制備氫氣；所述提純裝置用于分離氫氣內 的水蒸氣和其他雜質氣體，并將尾氣排出；所述燃燒加熱管內能夠燃燒尾氣，充分利 用尾氣的能源。

在本發明的一個實施例中，所述過熱部還包括：過熱腔，設于所述蒸汽直管外側，與所述蒸汽直管隔離，其端部連通所述廢氣出口，其內部設有蓄熱組件；廢氣導出管， 設于所述過熱部的側面，與所述過熱腔連通，包括廢氣直管和廢氣排液管；第一電加 熱管，設于所述蒸汽直管內。

采用該技術方案后所達到的技術效果：所述過熱腔內的所述蓄熱組件用于吸收廢氣的熱量，對多個所述蒸汽直管內的蒸汽進一步加熱，有助于充分利用反應的熱量； 所述第一電加熱管用于對所述蒸汽直管內的蒸汽進行加熱；所述廢氣直管和所述廢氣 排液管用于廢氣的氣液分離；所述第一電加熱管為筆直狀，所述蒸汽直管相比盤管能 夠在其中安裝所述第一電加熱管，進一步對蒸汽進行加熱。

在本發明的一個實施例中，所述蒸汽生成部還包括：尾氣腔，設于所述加熱部的端部，連通所述尾氣入口；混合氣通入管，連通所述尾氣腔底部或側面，包括：空氣 通入管、尾氣通入管和/或甲醇通入管。。