[发明专利]一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法

摘要

本发明揭示了一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法，所述系统包括液体储存容器、壳体、反应容器，反应容器设置于该壳体内；所述反应容器内设有换热器、气化室、重整室、分离室，所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；分离室连有余气输送管路，所述余气输送管路盘在所述壳体外侧；所述系统还包括第二壳体，余气输送管路设置于该第二壳体内，第二壳体的外侧与外界空气连通，第二壳体的外侧设有温差发电机，该温差发电机通过余气输送管路的温度与外界流通空气的温度之差发电，得到电能。本发明通过在余气输送管路附近设置温差发电机，利用高温余气及外界空气之间的温差进行发电，有效地利用了余气的温度，节约能源。

主权项

一种利用甲醇水制备氢气的系统，其特征在于，所述系统包括：液体储存容器、主制氢设备、一个或多个子制氢设备；一个或多个子制氢设备制得的氢气或/和余气作为主制氢设备的初始启动能源，当子制氢设备制得的部分氢气或/和余气满足设定量时，启动主制氢设备；此后，主制氢设备制得的氢气或/和余气维持主制氢设备运行；所述子制氢设备包括：小功率电机、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室；所述液体储存容器、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室通过管路依次连接；所述小功率电机用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整、子分离室分离；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量；待主制氢设备正常工作后子制氢设备停止工作；所述主制氢设备包括：壳体，及壳体内的换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂：Cu‑ZnO‑Al2O3或/和Cu‑ZnO‑ZrO；重整室内的温度为370°‑409°；重整室与分离室之间的传送通道设有一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；所述分离室的温度设定为410°‑430°，重整室内的温度低于分离室内的温度；所述分离室内设有陶瓷钯膜分离器、金属钯膜分离器，进入分离室的气体先经过陶瓷钯膜分离器做预处理，得到较高纯度的氢气，余气排出；较高纯度的氢气再进入金属钯膜分离器，得到更高纯度的氢气，余气排出；所述分离室连接有氢气管路、余气输送管路，氢气从氢气管路输出，余气通过余气输送管路输出；所述余气输送管路盘在壳体的一侧，而后通过第二壳体将余气输送管路罩住，所述第二壳体的外侧设有温差发电机，通过余气输送管路的温度与外界流通空气的温度之差发电，将发出的电能提供给主制氢设备；所述温差发电机包括若干温差发电片；通过分离室输出的余气为所述换热器、气化室、重整室、分离室、预热控温机构加热；所述设备还包括余气量检测单元，当检测到余气不足设定量时，将设定氢气分流输送至换热器、气化室、重整室、分离室、预热控温机构，以保证换热器、气化室、重整室、分离室、预热控温机构的温度条件。