[发明专利]一种吸放热耦合的制氢工艺有效
| 申请号： | 201810580751.3 | 申请日： | 2018-06-07 |
| 公开（公告）号： | CN108658040B | 公开（公告）日： | 2019-10-25 |
| 发明（设计）人： | 潘立卫;张晶;钟和香;周毅 | 申请（专利权）人： | 大连大学 |
| 主分类号： | C01B3/38 | 分类号： | C01B3/38;C01B3/36;C01B3/32 |
| 代理公司： | 大连智高专利事务所(特殊普通合伙) 21235 | 代理人： | 祝诗洋 |
| 地址： | 116622 辽宁省*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种吸放热耦合的制氢工艺。本发明工艺中反应原料和水在制氢反应腔内发生吸热的化学反应，最终生成富氢产品气并由出口流出。反应原料和空气在燃烧反应腔内发生放热化学反应，最终由燃烧尾气出口流出。本发明充分利用了气流分布设计、不同反应的有效匹配，来保证反应器的高传热效率和反应温度的均匀分布，有效地实现了系统热量的合理分布及系统的稳定运行。通过原料的缓冲腔、分布腔、混合腔和分布腔的设计，解决了小型反应空间内的物料分布不均匀的问题。通过设计阀门组提高了制氢反应器的能量效率。综上，本发明提供的制氢工艺具有高的燃烧效率和传热效率，减小吸热过程和放热过程的传热阻力，具有良好的应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 制氢 反应原料 分布腔 耦合的 放热 腔内 流出 吸热 放热化学反应 燃烧尾气出口 化学反应 有效地实现 制氢反应器 传热效率 传热阻力 反应空间 放热过程 能量效率 气流分布 燃烧反应 燃烧效率 稳定运行 吸热过程 系统热量 有效匹配 制氢反应 反应器 不均匀 产品气 阀门组 高传热 缓冲腔 混合腔 富氢 减小 应用 出口 保证 | ||
【主权项】：
1.一种吸放热耦合的制氢工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1.反应原料和水分别由制氢原料入口（3）和水入口（4）进入，在反应器的底部进行混合后就依次流经低温反应原料腔（18）、高温反应原料腔（17）和制氢反应腔（16），最终生成富氢产品气并由出口（5）流出；S2.反应原料和空气分别由燃烧原料入口（1）和空气入口（2）进入对应的缓冲腔，并依次流经燃烧混合腔（14）、燃烧分布腔（13）和燃烧反应腔（15），最终由燃烧尾气出口（6）流出；所述反应器为同心圆式的多层圆筒结构，由外层到内层依次为低温反应原料腔（18），高温反应原料腔（17），制氢反应腔（16），燃烧反应腔（15），燃烧分布腔（13），燃烧混合腔（14）及位于燃烧混合腔（14）上方的缓冲腔；该制氢反应器共有4个物料入口和2个物料出口，物料入口为：燃烧原料入口（1）、空气入口（2）、制氢原料入口（3）和水入口（4）；物料出口为：产品气出口（5）和燃烧尾气出口（6）；在空气缓冲腔（11）上方设有空气入口（2），在原料缓冲腔（12）上方设有燃烧原料入口（1），在制氢反应腔（16）上方设有产品气出口（5），在燃烧分布腔（13）上方设有燃烧尾气出口（6），燃烧原料入口（1）与产品气出口（5）之间设有阀，在反应器底部设有制氢原料入口（3）和水入口（4）；上述低温反应原料腔（18），高温反应原料腔（17）和制氢反应腔（16）依次连通，组成缓冲腔的空气缓冲腔（11）和原料缓冲腔（12）相连并连通；燃烧反应腔（15）与和制氢反应腔（16）之间设有隔板将两腔完全隔断，使两腔独立密闭不存在两腔之间物流的相互交换和流动；两腔腔体内分别装有不同的催化剂；其中燃烧反应腔（15）和制氢反应腔（16）内有化学反应发生；燃烧反应腔（15）和制氢反应腔（16）内分别装有对应的燃烧催化剂和制氢催化剂；燃烧分布腔（13）和燃烧反应腔（15）相邻并连通，燃烧分布腔（13）和燃烧反应腔（15）之间有一隔板，隔板上半部分使两腔完全隔离，隔板下半部分通过分布孔使两腔相连通。
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- 本发明公开了一种等离子体喷涂薄膜协同DBD催化甲烷干重整装置，包括：脉冲发生装置，其由触发盒以及与触发盒连接的脉冲电源组成；DBD反应器，其由电极杆、DBD石英管、铜网和聚四氟乙烯固件组成，电极杆上附有等离子体喷涂源喷涂的TiO2薄膜；气体产生装置，其由两个气瓶、两个质量流量控制计、静置均流器和气路A组成。本发明还提供了一种离子体喷涂薄膜协同DBD催化甲烷干重整方法。本发明的有益效果：利用大气压等离子体喷涂源实现光催化薄膜制备并结合介质阻挡放电(DBD)等离子体进行等离子体‑光催化协同重整甲烷，提高气体转化率、合成气产率及能量利用效率。
- 一种新型挥发性有机化合物控制装置-201810130825.3
- 余强 - 江山华隆能源开发有限公司
- 2018-02-08 - 2019-01-25 - C01B3/38
- 本发明公开了一种新型挥发性有机化合物控制装置，包括搅匀装置、设置于所述搅匀装置右侧的第一反应装置、设置于所述第一反应装置右侧的第二反应装置以及设置于所述第二反应装置右侧的收集装置，所述搅匀装置包括箱壳体，所述箱壳体四个角底部同时设有角块且每个所述角块底部均设有滚轮，所述箱壳体内设置有搅匀腔，所述搅匀腔下侧内壁的中心处固定设置有第一装配座，所述第一装配座内固定设置有第一电转机，所述第一电转机上端通过转向轴动力连接有搅匀臂，所述搅匀臂下端面左右互称且固定设置有搅匀轴，连接所述搅匀臂与所述第一电转机的所述转向轴与所述第一装配座之间设置有遮网。
- 制取甲醇合成气的系统和生产甲醇的系统-201821192693.9
- 不公告发明人 - 成都泽嘉华飞科技有限责任公司
- 2018-07-26 - 2019-01-18 - C01B3/38
- 本实用新型公开了一种制取甲醇合成气的系统和生产甲醇的系统，该制取合成气的系统包括甲醇驰放气提供装置、加热器、焦炉气提供装置、甲烷气提供装置、净化装置、加热炉和纯氧转化炉，焦炉气提供装置、甲烷气提供装置和甲醇驰放气提供装置输出的混合气体在纯氧转化炉中与纯氧反应，混合气中甲烷、乙烷等烃类转化为一氧化碳、二氧化碳和氢气，即甲醇合成气。本实用新型与焦炉气单独配甲烷气制取合成气相比，在相同的焦炉气流量下，可以配入更多的甲烷气，通过纯氧转化后可以获得更多的合成气，从而得到更多的甲醇产品，同时更好利用压力高及干净的甲醇驰放气，大幅提高甲醇装置的经济效益。
- 用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统-201811268392.4
- 陈杰平 - 浙江氢谷新能源汽车有限公司
- 2018-10-29 - 2019-01-04 - C01B3/38
- 本发明公开了一种用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统，该系统包括甲醇制氢机构，以及与该甲醇制氢机构相连的甲醇供应机构和水供应机构；所述的甲醇制氢机构包括筒状壳体，所述的筒状壳体内由下至上设有混合汽化室、反应室和冷却室，所述的反应室内设有与混合汽化室相连通的螺旋状反应管，螺旋状反应管内填装有制氢催化剂；反应室的内壁上设有处于螺旋状反应管外周的电磁加热机构。本申请在反应室内设置螺旋状反应管，与层状填装的制氢催化剂相比，螺旋状反应管使得混合汽与管内的制氢催化剂充分接触，而且接触面积和接触时间均大大增加，从而提高了本甲醇知情装置对制氢催化剂的利用率，进一步提高了氢气转化效率。
- 用于使用具有二级重整和辅助热源的基于氧传输膜的重整系统来生产合成气的方法和系统-201480048887.X
- S.查克拉瓦蒂;I.C.斯图克特;R.F.德尔内维奇 - 普莱克斯技术有限公司
- 2014-04-25 - 2018-12-14 - C01B3/38
- 公开了用于在基于氧传输膜的重整系统中生产合成气的方法和系统，所述基于氧传输膜的重整系统进行在重整反应器内的一级重整过程，和在氧传输膜反应器内的二级重整过程并且在由氧传输膜反应器和辅助热源产生的热量存在下进行。所述辅助热源靠近重整反应器布置在反应器壳内，并且可包括辅助反应性驱动氧传输膜反应器或陶瓷燃烧器。
- 一种安全性甲醇制氢装置-201820531231.9
- 朱庆丰;冯启兵;邓据磊 - 常州市蓝博净化科技有限公司
- 2018-04-13 - 2018-12-07 - C01B3/38
- 本实用新型公开了一种安全性甲醇制氢装置，属于制氢装置，旨在提供一种安全性的用甲醇的制氢装置，其技术方案要点是开启第一电磁阀，第一传输泵从连通甲醇原料存放罐的缓存罐中通过原料进口管将甲醇输入加热反应器，通过空气泵和第二传输泵分别传输空气和燃料在传热器中对甲醇进行加热并且裂解，然后从氢气出口排出，剩下的废气从废气出口排出，排出的氢气进入气动调节阀，通过PLC控制器控制经过氢气的流量，并且通过压力传感器和压力表来体现气动调节阀中的压力；并且工作人员转动手转盘，通过手动方式将气动调节阀关闭；氢气从气动调节阀之后再通过背压阀进入PSA变压吸附装置进行吸附分离。本实用新型适用于制氢装置。
- 一种用于生物质焦油制备氢气的装置-201820076454.0
- 林进猛;蒋彪;李新爱 - 北京国能中林科技开发有限公司
- 2018-01-17 - 2018-11-20 - C01B3/38
- 本实用新型公开了一种用于生物质焦油制备氢气的装置，由焦油汽化器、焦油裂解器、CO变换器、PSA分离器依次连接而成；焦油储罐依次通过输送泵、过滤器与焦油汽化器相连接；焦油汽化器与焦油裂解器相连接；焦油裂解器的出口管路分为两路，一路与CO变换器相连接，另一路进入焦油裂解器的壳程；CO变换器与PSA分离器相连接。本装置可以将低附加值的生物质焦油转化为高附加值的氢气，实现对资源的高效利用。
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