[实用新型]一种甲醇重整制氢反应器的测控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及测控系统，尤其涉及一种甲醇重整制氢反应器的测控系统。

背景技术

甲醇重整制氢是一个涉及到复杂化学反应的过程。一直以来,这方面的学术研究主要以化工、化学、新能源、热能等学科领域的科研人员为主，研究内容多集中在催化剂、材料、工艺等方面，对重整制氢过程中所需的各种测控基本上是以手动调节为主。但是，要想使甲醇重整制氢技术在现实生活中广泛推广和普遍采用，靠手动调节装置显然是不科学的，也是不现实的，因为手动调节不仅繁琐易出错、准确度也难以保证，而且需要相关精湛的技术基础和丰富的经验才有可能做到。因此甲醇重整过程的自动测控实现是在实际应用重整制氢技术中必须要解决的首要问题。

然而，实现这一过程的有效精准检测和控制并非易事。由于事先无法准确了解重整反应器内的反应状况，而且化学反应在不同条件下会因工况、环境、催化剂活性的不同参数会发生变化，这种变化往往毫无规律或者规律很难掌握，模型的经常性变化为检测和控制带来了巨大的困难，从控制科学的角度来看，甲醇重整制氢过程就是一个多变量的参变、多输入多输出、非线性的复杂系统。因此就控制系统而言，甲醇制氢重整过程就像是一个黑闸子，只能依靠有限的输出信息对其实施有效控制。

再者，由于现代采用的氢燃料电池技术中阳极输入端对气体压力有一定的要求，频繁的大幅度调动会影响到氢燃料电池的寿命，甚至引发故障。因此，在氢气生产端需要保证供氢量不发生大幅度的调动，从检测和控制角度看，也希望变负荷的动态过程中氢产量不会出现大的波动。上述这个条件在一定程度上也增加了自动检测和自动控制的难度。

因此，如何提供一种适用于甲醇重整制氢反应器的测控系统是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种甲醇重整制氢反应器的测控系统。

本实用新型提供了一种甲醇重整制氢反应器的测控系统，包括甲醇重整制氢反应器、温度控制模块、流量控制模块、压力检测模块、数据采集卡和上位机，所述上位机与所述流量控制模块连接，所述上位机通过数据采集卡分别与所述温度控制模块、压力检测模块连接，所述温度控制模块、流量控制模块、压力检测模块分别与所述甲醇重整制氢反应器连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述流量控制模块包括质量流量控制器和注射泵，所述上位机通过RS485串口总线分别与所述质量流量控制器、注射泵连接，所述质量流量控制器的气体流量输出口、注射泵的液体流量输出口分别与所述甲醇重整制氢反应器连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述压力检测模块包括压力变送器和压力传感器，所述压力传感器设置在所述甲醇重整制氢反应器上，所述压力传感器通过所述压力变送器与所述数据采集卡连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述温度控制模块包括加热装置和温度测量模块，所述数据采集卡的数字输出端与所述加热装置连接，所述加热装置与所述甲醇重整制氢反应器连接，所述温度测量模块设置在所述甲醇重整制氢反应器上，所述温度测量模块的输出端与所述数据采集卡连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述加热装置包括固态继电器和加热棒，所述数据采集卡的数字输出端与所述固态继电器连接，所述固态继电器通过控制开关与所述加热棒连接，所述加热棒设置在所述甲醇重整制氢反应器上。

作为本实用新型的进一步改进，所述温度测量模块包括热电偶和变送器，所述热电偶设置在所述甲醇重整制氢反应器的内部，所述热电偶通过变送器与所述数据采集卡的模拟输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述上位机为计算机，所述计算机连接有显示器、处理器和存储器。

本实用新型的有益效果是：通过上述方案，实现了对甲醇重整制氢反应器的温度、压力、浓度的自动测控。

附图说明

图1是本实用新型一种甲醇重整制氢反应器的测控系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种甲醇重整制氢反应器的测控系统，包括甲醇重整制氢反应器14、温度控制模块、流量控制模块、压力检测模块、数据采集卡5和上位机，所述上位机与所述流量控制模块连接，所述上位机通过数据采集卡5分别与所述温度控制模块、压力检测模块连接，所述温度控制模块、流量控制模块、压力检测模块分别与所述甲醇重整制氢反应器14连接。