[实用新型]一种甲醇重整制氢反应器

说明书

本实用新型公开了一种甲醇重整制氢反应器，包括盖板Ⅰ、换热器Ⅰ、重整燃烧室、换热器Ⅱ、蒸发器、盖板Ⅱ，所述换热器Ⅰ、重整燃烧室、换热器Ⅱ、蒸发器依次重叠后置于盖板Ⅰ和盖板Ⅱ之间；所述换热器Ⅰ由若干个隔板和若干个换热板组成，且隔板和换热板重复交替排列；所述重整燃烧室由若干个隔板和若干个重整燃烧板组成，且隔板和重整燃烧板重复交替排列；所述换热器Ⅱ由若干个隔板和若干个换热板组成，且隔板和换热板重复交替排列；所述蒸发器由若干个隔板和若干个蒸发板组成，且隔板和蒸发板重复交替排列。本实用新型热传质效果好，催化剂各个位置温度均匀，设备热损失小，氢气收率高。

技术领域

本实用新型涉及一种甲醇重整制氢反应器，属于甲醇制氢技术领域。

背景技术

氢是地球上储量丰富、燃烧热值很高的元素，而且燃烧后只产生水，不会有其他的任何污染产物，是最清洁的能源，氢能因此也被称为人类终极能源。氢燃料电池是氢气和氧气不经过卡诺循环使化学能直接转化为电能的装置，能效转换效率可达60%以上。燃料电池技术的出现使氢能成为替代化石能源的最佳能源。近年来，随着质子交换膜燃料电池的发展，特别是其应用于汽车以及分布式发电的快速发展，氢气的需求量越来越大。

在移动制氢领域，特别是车载制氢领域，受限于汽车狭小空间，甲醇重整制氢燃料电池的动力系统要求制氢设备小、燃料电池体积功率密度高、燃料能量转化效率高。但是，现有的甲醇重整制氢反应器中，反应器热传质效果差，催化剂使用效率低，整体设备热损失大，导致设备体积大、氢气收率低，无法满足移动制氢的要求。目前，甲醇制氢反应器体积大，主要原因是大多数反应器都是套筒式反应器或列管式反应器，这两种类型的反应器在工业上广泛应用，反应结构简单、整个系统容易控制，但是其缺点是结构松散不紧凑、热传质差、反应器里的催化剂各局部温度及其不均匀，导致催化剂利用效率低。同时，反应器里的催化剂温度不均匀，导致部分催化剂催化的温度不在其最佳的使用温度窗口范围，造成甲醇转化效率低，甲醇反应不完全，影响氢气收率，而且甲醇蒸气还损坏后端的金属膜氢气提纯器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提出一种热传质效果好，催化剂各个位置温度均匀，设备热损失小，氢气收率高的甲醇重整制氢反应器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种甲醇重整制氢反应器，包括盖板Ⅰ、换热器Ⅰ、重整燃烧室、换热器Ⅱ、蒸发器、盖板Ⅱ，所述换热器Ⅰ、重整燃烧室、换热器Ⅱ、蒸发器依次重叠后置于盖板Ⅰ和盖板Ⅱ之间；所述换热器Ⅰ由若干个隔板和若干个换热板组成，且隔板和换热板重复交替排列；所述重整燃烧室由若干个隔板和若干个重整燃烧板组成，且隔板和重整燃烧板重复交替排列；所述换热器Ⅱ由若干个隔板和若干个换热板组成，且隔板和换热板重复交替排列；所述蒸发器由若干个隔板和若干个蒸发板组成，且隔板和蒸发板重复交替排列；所述盖板Ⅰ上开有空气进口、燃料气进口、提纯气出口；所述盖板Ⅱ上开有重整原料进口、重整尾气出口、燃烧尾气出口；在所述盖板Ⅰ、盖板Ⅱ、隔板、换热板、重整燃烧板以及蒸发板上的四周对应位置开有螺栓孔或槽孔；

所述换热板的正面的中部设有冷流体通道，冷流体通道一端连接冷流体进口，并且另一端连接冷流体出口，所述换热板的背面的中部设有热流体通道，热流体通道一端连接热流体进口，并且另一端连接热流体出口；在冷流体通道的两侧的换热板上分别开有一个气体通道；