[发明专利]一种甲醇水重整制氢发电机

说明书

本发明公开了一种甲醇水重整制氢发电机，包括机壳、机架、电控系统、甲醇水进液系统、甲醇水重整制氢系统及发电系统；机壳套装于机架之外侧，机架包括底座及设置于底座之上的第一安装腔、第二安装腔、侧板；甲醇水进液系统安装于底座内；甲醇水重整制氢系统包括重整器及启动装置，重整器安装于第一安装腔内，启动装置安装于重整器下端，启动装置用于通过燃烧甲醇水原料为重整器的启动过程提供热量；发电系统包括燃料电池，燃料电池安装于第二安装腔内，燃料电池用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能；电控系统包括控制主板及DC‑DC转换器，控制主板及DC‑DC转换器安装于侧板上。本发明各部分部件模块化程度高、组装容易、检修拆卸方便。

技术领域

本发明涉及制氢及发电设备技术领域，特别涉及一种甲醇水重整制氢发电机。

背景技术

氢，是一种21世纪最理想的能源之一，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的主要是CO₂和SO₂，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。氢的分布很广泛，水就是氢的大“仓库”，其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢；石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70%为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。

目前，利用甲醇水蒸气重整技术制取H₂与CO₂的混合气体，再经钯膜分离器分离，可分别得到H₂和CO₂。参照中国发明申请201310340475.0（申请人：上海合既得动氢机器有限公司），该专利公开了一种甲醇水制氢系统，甲醇与水蒸气重整器的重整室内，在350-409℃温度下1-5M Pa的压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢气和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下：(1)CH₃OH→CO+2H₂；(2)H₂O+CO→CO₂+H₂；(3)CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂，重整反应生成的H₂和CO₂，再经过分离室的钯膜分离器将H₂和CO₂分离，得到高纯氢气。

随着技术的发展，氢气在产业中的应用越来越广泛，例如合成氨工业和石油精制加氢工业等等，除此之外，氢气还可用于发电，参照中国发明申请201510476342.5（申请人为本创作者：广东合即得能源科技有限公司），该发明公开了一种甲醇水重整制氢发电机，该发电机采用燃料电池作为发电设备，该燃料电池用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应产生电能，在燃料电池的阳极：2H₂→4H⁺+4e^-，H₂分裂成两个质子和两个电子，质子穿过质子交换膜（PEM），电子通过阳极板，通过外部负载，并进入阴极双极板，在燃料电池的阴极：O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O，质子、电子和O₂重新结合以形成H₂O。该发电机将甲醇水重整制氢与燃料电池整合成一体，实现了制氢与发电合为一体的技术目的。然而，该甲醇水重整制氢发电机的各部分部件模块化程度低，组装非常耗时耗力，检修拆卸很不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种各部分部件模块化程度高、组装容易、检修拆卸方便的甲醇水重整制氢发电机。