[发明专利]卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法

摘要

本发明揭示了一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法，所述重整制氢设备包括甲醇水存储容器、减震缓冲室，减震缓冲室内设置快速加热气化室、重整室、钯膜提纯室；甲醇水存储容器的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室；气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室；钯膜提纯室内设有钯膜，从钯膜的产气端得到氢气；减震缓冲室包括缓冲机构、反应装置，缓冲机构设置于反应装置下方。本发明提出的卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备及其制氢方法，可提高制氢的稳定性，延长设备使用寿命。本发明通过设置缓冲机构，提高设备的抗震性，减少物体间在移动过程中的碰撞，使得催化剂、提纯器保持完整，从而延长设备使用寿命。

主权项

1.一种卧式快速加热甲醇水蒸气重整制氢设备，其特征在于，所述重整制氢设备包括：甲醇水液体箱、减震缓冲室，减震缓冲室内设置快速加热气化室、工业催化重整室、工业钯膜提纯室；所述甲醇水液体箱的甲醇和水通过输送装置输送至快速加热气化室；气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入工业催化重整室，工业催化重整室内设有工业催化剂：Cu‑ZnO‑Al₂O₃或/和Cu‑ZnO‑ZrO；工业催化重整室内的温度为340℃～419℃；所述工业钯膜提纯室内的温度设定为380℃～440℃，工业钯膜提纯室内的温度大于工业催化重整室内的温度；工业钯膜提纯室内设有钯膜，从钯膜的产气端得到氢气，将混合气体排出，混合气体中包含可燃气体；所述减震缓冲室用来减缓制氢移动时的震动对工业催化重整室、工业钯膜提纯室的影响；所述减震缓冲室由三个部分组成，分别为第一部分、第二部分、第三部分；第一部分设置于第二部分内部，第三部分设置于第二部分的一侧；快速加热气化室的部分设置于第二部分内，部分设置于第三部分内，工业催化重整室、工业钯膜提纯室设置于第三部分内；所述第一部分包括高分子涂料层、至少一拉簧，高分子涂料层包括室温硫化硅橡胶；所述拉簧的一端靠近第三部分设置；所述第二部分包括异型件，材料主要成分包括Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O；采用多孔结构，使得每个孔洞的气流量都是相同的，更好的让气流通过；所述第二部分包括上层单元、下层单元，上层单元与下层单元之间设有间隙；所述第一部分的高分子涂料层分别涂覆于上层单元的底面及下层单元的顶面；所述第三部分是合金制成的异型件，材料主要成分为铝合金6061或铝合金6082；第三部分用来加固工业催化剂室以及工业提纯器室，起到传热、减震、缓冲的作用；第三部分采用一体成型结构，具有防盗用复制的功能，这种结构带来更好的固定，更均匀的热量分布；所述工业催化重整室、工业钯膜提纯室之间设有温度缓冲通道，温度缓冲通道的温度大于工业催化重整室内的温度，小于工业钯膜提纯室内的温度；温度缓冲通道作为温度缓冲，不影响两端工业催化重整室、工业钯膜提纯室的反应，同时有利于工业钯膜提纯室的提纯；所述减震缓冲室内设有燃烧室，工业钯膜提纯室距离所述燃烧室的距离大于工业催化重整室距离燃烧室的距离；利用火焰外焰、内焰、焰心的温度不同，将工业钯膜提纯室设置于靠近外焰的区域，将工业催化重整室、温度缓冲通道设置于内焰与外焰交界处；温度缓冲通道设置于工业钯膜提纯室与工业催化重整室之间，使得工业催化重整室反应后气体的温度能尽快达到工业钯膜提纯室的温度要求；所述减震缓冲室内设有若干输送通道，包括含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道；所述含氧气体输送通道、制得氢气输送通道、余气回火通道、尾气排放通道、甲醇水原料输送通道分别设有温度传感器、压力传感器、气体流量传感器；所述含氧气体输送通道、余气回火通道、尾气排放通道连接燃烧室，甲醇水原料输送通道连接工业催化重整室，制得氢气输送通道连接工业钯膜提纯室。