[发明专利]一种电磁感应加热甲醇水重整制氢装置及其制氢方法

权利要求书

1.一种电磁感应加热甲醇水重整制氢装置，其特征在于：包括加热腔体(1)、多圈导电线圈(2)和多根具有磁导性的列管(3)，各所述导电线圈(2)均绕设于加热腔体(1)的外周且间隔布置，各所述列管(3)均穿设于加热腔体(1)和各导电线圈(2)中且间隔布置，所述列管(3)的内壁上设有一层用于催化甲醇和水蒸汽发生反应的催化剂层(4)，各所述列管(3)与各导电线圈(2)的间隔相同，所述加热腔体(1)包括封装壳(11)和两块相对布置的端盖(12)，所述封装壳(11)的两端分别装设于两块端盖(12)上，所述列管(3)穿设于加热腔体(1)中，且所述列管(3)的两端分别贯穿于两块端盖(12)中，两个所述端盖(12)的相对面上均设有呈腰形的卡槽(121)，封装壳(11)的两端均设有呈腰形的卡接部(111)，所述封装壳(11)两端的卡接部(111)分别卡紧在两个端盖(12)的卡槽(121)中，所述端盖(12)与各列管(3)对应的位置上均设有孔洞(122)，所述列管(3)通过端盖(12)上的孔洞(122)与端盖(12)连接，所述列管(3)端部成阶梯型圆柱，所述封装壳(11)呈腰形，所述导电线圈(2)与加热腔体(1)外壁的形状适配。

2.根据权利要求1所述的电磁感应加热甲醇水重整制氢装置，其特征在于：所述列管(3)的壁厚ω为向导电线圈(2)所施加的电流频率，γ为列管(3)的电导率，μ为列管(3)的磁导率。

3.根据权利要求1所述的电磁感应加热甲醇水重整制氢装置，其特征在于：所述加热腔体(1)外设有两根接电片(5)，各所述导电线圈(2)的各电级与两根接电片(5)分别连接。

4.根据权利要求1所述的电磁感应加热甲醇水重整制氢装置，其特征在于：所述加热腔体(1)呈腰形，所述导电线圈(2)与加热腔体(1)外壁的形状适配。

5.根据权利要求4所述的电磁感应加热甲醇水重整制氢装置，其特征在于：各所述列管(3)绕加热腔体(1)的内周均匀间隔分布。

6.根据权利要求1所述的电磁感应加热甲醇水重整制氢装置，其特征在于：所述封装壳(11)采用绝缘材料制成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电磁感应加热甲醇水重整制氢装置，其特征在于：所述电磁感应加热甲醇水重整制氢装置还包括用于混合甲醇和水蒸汽的混合容器和用于收集氢气的收集容器，所述列管(3)的一端与混合容器连接，另一端与收集容器连接。

8.一种制氢方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述电磁感应加热甲醇水重整制氢装置进行，包括如下步骤：

S1、供电加热：向各导电线圈(2)供电，对列管(3)进行加热；

S2、制氢：当列管(3)的温度达到甲醇和水蒸汽反应所需要的温度时，向各列管(3)的一端通入甲醇和水蒸汽，甲醇和水蒸汽在列管(3)发生化学反应，生成氢气，氢气从列管(3)的另一端排出。

9.根据权利要求8所述的制氢方法，其特征在于：对

列管(3)的温度调节应满足分段函数式中，U为导电线圈(2)的供电电压，T₀为列管(3)的初始温度，T_目为甲醇和水蒸汽反应所需要的目标温度，30℃≤T_目-T₁≤50℃，T_实为对列管(3)实际测得的温度平均值。