[发明专利]一种甲醇水重整制氢的测试平台及测试方法

说明书

本发明揭示了一种甲醇水重整制氢的测试平台及测试方法，所述甲醇水重整制氢的测试平台包括重整反应制氢系统、汽水分离系统、氢气提纯系统、氢气检测系统、监控系统；所述重整反应制氢系统包括甲醇水储存容器、过滤器、进液泵、电磁阀、泄压阀、气化室、重整器；所述汽水分离系统包括汽水分离器；所述氢气提纯系统包括氢气提纯设备；氢气检测系统包括氢气浓度检测仪、气相色谱仪；汽水分离器的输出端还分别连接氢气提纯设备、气相色谱仪。本发明提出的甲醇水重整制氢的测试平台及其测试方法，可测试甲醇水重整制氢体系的性能及相关参数与催化剂性能之间的关系，同时测试催化剂在不同测试条件下的运行状况。

技术领域

本发明属于制氢测试技术领域，涉及一种制氢测试平台，尤其涉及一种甲醇水重整制氢的测试平台；同时，本发明还涉及上述测试平台的测试方法。

背景技术

氢气作为一种清洁﹑高效的能源，是未来能源发展的重要方向。现有制氢方法有多种，诸如：电解水制氢、太阳能制氢、化石燃料制氢、甲醇制氢、生物质制氢、热化学方法制氢、利用核能制氢等。但是氢气不易存储和运输，而且增加氢气储存装置不但会提高成本，还会带来安全隐患。

甲醇是燃料重整制氢中最为常用的反应原料，甲醇来源广泛，生产工艺成熟，而且甲醇水重整制氢实现了现场制氢﹑移动制氢，省去了氢气储存和运输环节，具有很大优势。

因此根据甲醇水重整制氢反应过程的特点以及产氢的要求，研究催化剂﹑进液量﹑反应温度﹑反应压力等参数对制氢系统的影响，对于制氢系统的开发和优化有着重要意义。

然而目前国内外对于甲醇水重整制氢体系缺乏相应的测试平台，因此不利于系统和深入地对甲醇水重整制氢体系进行研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种甲醇水重整制氢的测试平台，可测试甲醇水重整制氢体系的性能及相关参数与催化剂性能之间的关系，同时测试催化剂在不同测试条件下的运行状况。

此外，本发明还提供上述测试平台的测试方法，通过上位机对测试平台各项参数进行记录和控制，并通过改变各项测试条件，考察各个条件对甲醇水重整制氢体系性能的影响。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种甲醇水重整制氢的测试平台，所述甲醇水重整制氢的测试平台包括：重整反应制氢系统、汽水分离系统、氢气提纯系统、氢气检测系统、监控系统；

所述重整反应制氢系统包括甲醇水储存容器、过滤器、进液泵、电磁阀、泄压阀、气化室、重整器；

所述汽水分离系统包括汽水分离器；所述氢气提纯系统包括氢气提纯设备；所述氢气检测系统包括氢气浓度检测仪、气相色谱仪；

所述甲醇水储存容器、过滤器、进液泵、气化室、重整器依次连接，进液泵与气化室之间设有电磁阀、泄压阀；重整室、氢气浓度检测仪、汽水分离器依次连接；汽水分离器的输出端还分别连接氢气提纯设备、气相色谱仪；

所述监控系统包括上位机，分布在所述重整反应制氢系统的温度传感器、压力传感器，设置于汽水分离器输出端的温度传感器、氢气流量计；

各温度传感器、各压力传感器、氢气流量计分别连接所述上位机；

所述甲醇水储存容器用于储存原料甲醇水溶液；甲醇水溶液的浓度需要在设定范围内，甲醇水混合物中甲醇的质量分数范围为45～65％，甲醇纯度满足设定要求，去离子水纯度满足设定要求，甲醇水储存容器放置在电子秤上，通过电子秤示数变化，计算得到甲醇水原料的消耗量，即甲醇水进液量；

所述过滤器用以将甲醇水原料中的杂质过滤掉，防止杂质进入重整室，避免催化剂中毒和管道堵塞，过滤器包括具有过滤作用的滤芯；

所述电磁阀为常闭单向电磁阀，作用是控制甲醇水进液的开关，同时防止后续管道液体回流；