[發(fā)明專利]柴油重整反應(yīng)用催化劑及其制備方法、制氫重整器及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110547751.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN113289630B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐心海;劉昊錕;岳萬成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號(hào): B01J23/83
• 分類號(hào): B01J23/83;B01J35/04;C01B3/40;H01M8/0612;H01M8/1246
• 代理公司: 深圳市添源創(chuàng)鑫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44855
• 代理人: 覃迎峰

1.一種柴油重整反應(yīng)用催化劑，其特征在于：其組分及其重量百分比為：γ-Al₂O₃ 7~15wt.%，NiO 13wt.%，La₂O₃ 10wt. %，K₂O 3 wt. %，CeO₂ 0~3 wt. %，上述重量百分比為基于沒有涂附催化劑前的載體重量的百分比。

2.一種如權(quán)利要求1所述的柴油重整反應(yīng)用催化劑的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：

步驟S1，清洗蜂窩陶瓷，干燥后煅燒；

步驟S2，將擬薄水鋁石、尿素、稀硝酸和去離子水混合攪拌得到凝膠；

步驟S3，將步驟S1煅燒后的蜂窩陶瓷浸沒在凝膠中，取出后吹干、烘干，然后燒制，得到處理后的蜂窩陶瓷；

步驟S4，按如權(quán)利要求1所述的柴油重整反應(yīng)用催化劑的成分比例配置硝酸鎳、硝酸鑭、硝酸鉀和硝酸鈰混合溶液，得到浸漬涂附所需溶液；

步驟S5，將步驟S3處理后的蜂窩陶瓷浸沒于浸漬涂附所需溶液中，取出后吹干、燒制，得到蜂窩陶瓷催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油重整反應(yīng)用催化劑的制備方法，其特征在于：

步驟S1中，分別使用去離子水和95%乙醇溶液超聲波清洗蜂窩陶瓷，在干燥箱中隔夜干燥，然后使用馬弗爐煅燒；

步驟S3中，燒制后稱量蜂窩陶瓷重量，計(jì)算涂附量；

步驟S4中，按比例配置硝酸鎳、硝酸鑭、硝酸鉀和硝酸鈰混的混合溶液，根據(jù)蜂窩陶瓷的質(zhì)量，計(jì)算得到所需相應(yīng)試劑質(zhì)量后，取兩倍所需質(zhì)量，使用去離子水完全溶解，得到浸漬涂附所需溶液。

4.一種制氫重整器，其特征在于：其包括反應(yīng)器和催化劑柱體，所述催化劑柱體位于反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器主體結(jié)構(gòu)為同心圓柱殼體相互嵌套，包含尾氣加熱裝置，所述催化劑柱體為采用如權(quán)利要求2或3所述的柴油重整反應(yīng)用催化劑的制備方法制備得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制氫重整器，其特征在于：所述反應(yīng)器包括同心圓柱殼體相互嵌套的外層反應(yīng)管和內(nèi)層反應(yīng)管，所述催化劑柱體位于內(nèi)層反應(yīng)管內(nèi)，通過固定件與內(nèi)層反應(yīng)管連接；所述外層反應(yīng)管內(nèi)的一端設(shè)有水蒸氣管道和柴油噴嘴；所述外層反應(yīng)管的另一端設(shè)有氫氣出口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制氫重整器，其特征在于：所述外層反應(yīng)管的一端與第一法蘭連接，所述第一法蘭內(nèi)設(shè)有水蒸氣流道和柴油噴嘴安裝孔，所述水蒸氣流道與水蒸氣管道連接，所述柴油噴嘴安裝孔與柴油噴嘴連接，所述水蒸氣管道朝著柴油噴嘴的出口斜向設(shè)置；所述外層反應(yīng)管的另一端與第二法蘭連接，所述氫氣出口位于第二法蘭上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制氫重整器，其特征在于：所述第一法蘭設(shè)有V型水蒸氣流道，所述V型水蒸氣流道包括一個(gè)入口和兩個(gè)出口，所述入口與水蒸氣預(yù)熱管道連接，所述兩個(gè)出口分別與兩個(gè)水蒸氣管道連接，兩個(gè)水蒸氣管道分別朝著柴油噴嘴的出口側(cè)；所述水蒸氣管道與第一法蘭的法蘭面的夾角為45-75度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制氫重整器，其特征在于：所述外層反應(yīng)管的兩端分別設(shè)有第一法蘭片和第二法蘭片，所述第一法蘭片與第一法蘭通過金屬石墨纏繞墊片配合螺栓進(jìn)行密封連接，所述第二法蘭片與第二法蘭通過金屬石墨纏繞墊片配合螺栓進(jìn)行密封連接；所述外層反應(yīng)管的外側(cè)面設(shè)有用于通入加熱氣體的尾氣加熱裝置。

9.一種制氫重整系統(tǒng)，其特征在于：其包括如權(quán)利要求8所述的制氫重整器和燃料電池，所述制氫重整器的氫氣出口與燃料電池的進(jìn)氣口連通，燃料電池的出氣口與尾氣加熱同心圓柱體外殼的入口連通。