[实用新型]高效能氢气的制造设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制氢设备，特别是涉及一种针对提升制纯氢效率、品质、稳定性及消除刺激人体感官的异味而加以创造改良的制氢设备。

背景技术

按，近年来国际能源(特别是石油)价格日益高涨，且能源需求亦日趋紧张。台湾的天然资源极度匮乏，工业及民生所需的能源几乎全数仰赖进口，因此对于任何形式的绿色能源的开发益形重要。基于能源与环保之观点来说，各种绿色能源科技在20世纪后期得以蓬勃发展，譬如风能、太阳能、地热、潮汐等发电的技术都有所进步，其中最具有发展潜力的能源科技应是属氢能(Hydrogen Energy)科技，特别是燃料电池技术已趋近于商业化，极有可能成为21世纪最重要的绿色科技之一。

由先前技术可知，工业性制造氢气的氢气制造装置，众所周知有同时包括用于重组反应天然气等碳氢系原料而产生重组气体(含有氢气)的重组反应器，及用于吸附去除含于重组气体中的不要成分而导出富含氢气的气体的吸附分离装置的物件。又能采用于氢气制造装置重组反应器的重组手法，例如众所周知有水蒸气重组法或局部氧化重组法。在水蒸气重组法中，藉由吸热反应的水蒸气重组反应，自碳氢系原料及水会产生氢气。例如，甲醇与水蒸气重组反应热化学方程式，是以公式(1)来表示。【化1】CH₃OH+H₂O＝3H₂+CO₂-49.5kJ---(1)因为水蒸气重组反应是吸热反应，所以当前述氢气制造装置重组反应器中的重组手法仅采用水蒸气重组法时，在持续供给有由碳氢原料及水所构成的混合原料的重组反应器中，必须适切进行水蒸气重组反应，也必须持续加热该重组反应器内部。而且在水蒸气重组型氢气制造装置中，关于供给到重组反应器内的混合原料，在即将开始重组反应前，必须使重组反应器内部预先升温到期望温度，一般皆要等待30～40分钟,同时，在供给到重组反应器前，必须加热混合原料而使其成高温气化状态。而关于水蒸气重组型氢气制造装置，例如有藉由燃烧自装置外部另外持续供给的燃料(天然气)所得的燃烧热，持续加热重组反应器内部及供给 到加热重组反应器前的混合原料。可是必须燃烧外部燃料而持续加热重组反应器内部及混合原料的构成，效率很低容易导致氢气制造成本上升。

另外，如我国申请案号096201909『氢气燃料机』、申请案号93123977『快速产生氢气的方法与反应器模组』、申请案号087120868『用以制造高纯度氢的方法及设备』等专利案所揭露的制氢设备，在制氢过程中所产生的废气、刺激人体感官的异味，不是向外排出而造成环境的不良影响，便是利用额外的设备，以如燃烧等方式去除，而增加成本，对制氢效率及品质亦无帮助，尤其本类现有创作皆无法解决瞬间起动升温达燃烧温度，而须等待30～40分钟，大大降低其实用与商业价值,故有加以改善的必要。

有鉴于此，本发明人乃针对前述现有创作问题深入探讨，并藉由多年从事相关产业的研发与制造经验，积极寻求解决之道，经过长期努力的研究与发展，终于成功的开发出本实用新型『高效能氢气的制造设备』，以改善现有创作的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于解决上述的问题而提供一种高效能氢气的制造设备，其利用螺旋流道式的平保温反冲方式，令原料气体与催化剂进行重组反应前，能延长接受反应热的热能，并同时平衡反应持(储)热保温的温度，以及增加容纳原料气体的空间容量，与燃烧室前后呼应,增加保温截面积,避免制氢设备整体各部的热能产生高低温差过大，而产生一氧化碳的产率提高，相对使产氢率降低之状况，亦即提升整体各部区之热能平衡后，可持衡提高制氢的效率与品质及商业价值；同时并以自动化循环方式分解废气再利用，减少制氢所造成的环境污染与人体健康，及降低制氢成本，增进绿色产业价值。

缘于达成上述的创作目的，本实用新型高效能氢气的制造设备包含第一反应单元、动力反应单元，以及第二反应单元，其中：

该第一反应单元为于其本体内设有相邻的燃烧室与制氢重组室，该燃烧室内接受来自第一燃料槽的燃料进行反应而产生高温，其高温热能除了传导至该制氢重组室外，并利用第二管路传送至该第二反应单元；而该制氢重组室位于下层设有重组区设置催化剂，且内壁并隔出平保温反冲室，该平保温反冲室上方入口利用第三管路与该第二反应单元衔接，下方的出口则与该制氢重组室相连通；