[发明专利]一种氢气反应器和制氢系统

说明书

本发明公开了一种氢气反应器和制氢系统，所述氢气反应器包括：氢气反应部，内设反应空间，氢气反应部开设氢气出口和蒸气入口；制氢催化剂，设于所述反应空间；热废气套管，套设在所述氢气反应部外侧；或：所述氢气反应部套设在所述热废气套管外部；热废气套管与所述氢气反应部二者之间形成热废气加热通道，热废气套管上开设有连通所述热废气加热通道的热废气入口和废气出口。本发明通过所述热废气加热所述氢气反应部，提供氢气反应所需热量，降低了加热成本，实现了对所述热废气的再利用。

技术领域

本发明涉及燃烧炉技术领域，尤其涉及一种氢气反应器和制氢系统领域。

背景技术

随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。在各种新能源的研究中，氢气以完全清洁的燃烧方式以及可以再生的优势成为研究者的首选。氢气作为一种理想的新的能源，它具有以下特点：

(1)氢气的放热效率高，燃烧1克氢气可以放出14万焦耳的热量，约为燃烧1克汽油放热的3倍，并可以循环使用。

(2)氢气的原料主要是水，在1个水分子中就有2个氢原子；而占地球表面71％的为水，所以资源非常丰富。

氢能源虽然具有上述这么多优点，但目前，氢能源的发展由于制造氢气的价格昂贵而受到制约。

现有技术中制备氢气反应往往需要提供大量的热量，现有的，加热提供大量热量的方式比如燃煤，我国是当今世界燃煤工业最发达的国家。但是，煤燃烧后产生的大量热废气往往是直接排放到空气当中，产生浪费而且污染环境。现有的加热方式比如还有电加热，但是电加热往往存在一次需投入成本高、结构复杂导致后续保养维修困难和耗能过大等缺点。

发明内容

因此，本发明实施例提供一种氢气反应器和制氢系统，降低了加热成本，实现了对所述热废气的再利用，且将该热量用于制氢使用，极大的提高了能源利用率，降低了成本。

一方面，本发明实施例提供一种氢气反应器，包括：氢气反应部，内设反应空间，氢气反应部开设氢气出口和蒸气入口；制氢催化剂，设于所述反应空间；热废气套管，套设在所述氢气反应部外侧；或：所述氢气反应部套设在所述热废气套管外部；热废气套管与所述氢气反应部二者之间形成热废气加热通道，热废气套管上开设有连通所述热废气加热通道的热废气入口和废气出口。

在本发明的一个实施例中，沿竖直方向于所述热废气套管的底部一端开设所述热废气入口，顶部一端开设所述废气出口；所述氢气反应器还包括：热废气输入通道，连接至所述热废气入口，用于输入热废气；废气输出通道，连接至所述废气出口，用于输出换热后的废气。

采用该技术方案后所达到的技术效果：热废气通过所述热废气输入通道进入所述热废气加热通道，热废气加热所述氢气反应部后，从所述热废气输出通道排出；上述方式利用热废气加热降低了加热成本，并且实现了对所述热废气的再利用，可避免热废气直接排放至环境中所造成的环保问题。

在本发明的一个实施例中，所述氢气反应器还包括：蓄热组件，填充在所述热废气加热通道内。

采用该技术方案后所达到的技术效果：所述蓄热组件能够保存所述热废气中的热量，避免热废气流通速度快，热量来不及吸收就流走，采用蓄热组件后，能够对热量进行充分吸收，使热废气热量被存留在所述蓄热组件中，之后通过蓄热组件再将热量均匀的传递给待加热介质，实现对所述热废气的再利用。

在本发明的一个实施例中，所述蓄热组件包括：蓄热块，与所述氢气反应部相贴合设置。

采用该技术方案后所达到的技术效果；所述蓄热块能够保存所述热废气中的热量，避免热废气流通速度快，热量来不及吸收就流走，采用蓄热块后，能够对热量进行充分吸收，使热废气热量被存留在所述蓄热块中，之后通过蓄热块再将热量均匀的传递给待加热介质，实现对所述热废气的再利用。