[发明专利]一种无水制氢系统

摘要

本发明属于氢能源的技术领域，具体涉及一种无水制氢系统。本发明制氢系统集成了燃烧、换热、重整制氢、水汽变换、一氧化碳净化、气液分离、液体收集等多个工序。综合考虑系统内燃烧反应的产物和能量，并将其与制氢反应所需物料和能量进行耦合匹配，不仅考虑了水的收集，还通过多个换热器的设计与匹配，保证了整个过程的能量效率；在外界不提供水的情况下，实现了将含氢原料向富氢气体的转化，实现了无水制氢工艺。而且在燃烧尾气排放前，通过利用催化反应与物理吸附相结合的综合处理方法，保证了工艺技术的环保性。最终产品气中主要包含氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳，其中一氧化碳的浓度可以控制在10ppm以下。

主权项

1.一种无水制氢系统，其特征在于，包括风机(101)、原料储罐(105)、用于含氢原料和空气辅助强化混合的燃烧气体预混器(109)、用于含氢原料和空气燃烧反应的燃烧器(110)、用于生成富含氢气的气体产物的制氢反应器(111)、用于水汽变换反应的变换反应器(113)、气体混合气(115)及选择氧化反应器(116)；在制氢系统中还设有用于调节温度的换热器、调节阀、流量控制器、气液分离器和储水槽(120)；在空气管路上依次设有风机(101)和并联的调节阀A、调节阀B，其中调节阀B通过管路与气体混合器(115)连接，调节阀A通过管路与燃烧气体预混器(109)连接，燃烧气体预混器(109)与燃烧器(110)底部连接，燃烧器(110)气体出口与制氢反应器(111)连接；在原料气管路上设有原料储罐(105)，并联的流量控制器A(106)和流量控制器B(107)；所述流量控制器A(106)通过管路与燃烧气体预混器(109)连接；流量控制器B(107)通过管路与制氢反应器(111)连接，制氢反应器(111)、变换反应器(113)、气体混合器(115)、选择氧化反应器(116)、气液分离器A(118)依次连接；在水管路上设有储水槽(120)，分别与气液分离器A(118)、气液分离器B(121)和制氢反应器(111)连接，合格产品气流出经降温后进入气液分离器B(118)，分水后产品气流出，供下游用户使用；在空气管路、原料气管路和水管路两两交汇处设有换热器。