[发明专利]一种节能环保型太阳能甲醇重整制氢反应器

权利要求书

1.一种节能环保型太阳能甲醇重整制氢反应器，其特征在于：包括太阳光接收系统(1)、甲醇重整反应系统(2)、尾气除尘处理系统(3)、支撑基座(24)，太阳光接收系统(1)、甲醇重整反应系统(2)、尾气除尘处理系统(3)依次固定设置在支撑基座(24)上，太阳光接收系统(1)、甲醇重整反应系统(2)、尾气除尘处理系统(3)位于同一水平面上且相互连通；

太阳光接收系统(1)包括陶瓷纤维保温棉(4)、圆形石英玻璃透镜(5)、喇叭形的钛合金聚光罩(6)、耐火陶瓷涂层(7)、钛合金螺旋弯管(8)、钛合金双通道环形水槽连接器(9)、进水管Ⅰ(10)、冷却水槽Ⅰ(12)、出水管Ⅰ(14)，钛合金聚光罩(6)内壁涂覆设置有铝基隔热反射涂层，钛合金螺旋弯管(8)环绕设置在钛合金聚光罩(6)的外壁，陶瓷纤维保温棉(4)包覆设置在钛合金螺旋弯管(8)的外壁；

钛合金双通道环形水槽连接器(9)包括可拆分的环形水槽连接器Ⅰ和环形水槽连接器Ⅱ，环形水槽连接器Ⅰ固定设置在钛合金聚光罩(6)的喇叭底部，圆形石英玻璃透镜(5)设置在环形水槽连接器Ⅰ和环形水槽连接器Ⅱ之间，环形水槽连接器Ⅱ与甲醇重整反应系统(2)连通，环形水槽连接器Ⅰ、环形水槽连接器Ⅱ的外壁涂覆有耐火陶瓷涂层(7)，环形水槽连接器Ⅰ的内部空腔为冷却水槽Ⅰ(12)，环形水槽连接器Ⅰ的上部外接有进水管Ⅰ(10)，环形水槽连接器Ⅰ的下部外接有出水管Ⅰ(14)，进水管Ⅰ(10)、出水管Ⅰ(14)分别与冷却水槽Ⅰ(12)连通；环形水槽连接器Ⅰ的内部空腔为冷却水槽Ⅰ(12)，环形水槽连接器Ⅰ的上部外接有进水管Ⅱ，环形水槽连接器Ⅱ的下部外接有出水管Ⅱ，进水管Ⅱ、出水管Ⅱ分别与冷却水槽Ⅱ连通；

甲醇重整反应系统(2)包括反应器、紧急泄压阀(15)、反应器陶瓷纤维保温棉套(16)、反应器钛合金外壳(17)、反应器监测部件(18)、产物气体出口(19)、外腔气体取样柱(21)、外腔补气柱(22)、内腔气体取样柱(26)、渐缩加速喷管元件(29)、下部梯形回流口(31)、内腔气体出口(32)、上部梯形回流口(33)、甲醇重整反应主腔体(34)、二次热化学反应外腔(35)、外腔气体逸出口(36)、紧急喷出管(37)、高速混流喷嘴(38)，反应器包括反应器钛合金外壳(17)、反应器钛合金内壳，反应器钛合金外壳(17)与反应器钛合金内壳形成的腔体为二次热化学反应外腔(35)，反应器钛合金内壳的内腔体为甲醇重整反应主腔体(34)，紧急泄压阀(15)固定设置在反应器钛合金外壳(17)顶端且通过紧急喷出管(37)与甲醇重整反应主腔体(34)连通，反应器陶瓷纤维保温棉套(16)套装设置在反应器钛合金外壳(17)的外壁，反应器监测部件(18)设置在反应器钛合金外壳(17)的顶端，反应器监测部件(18)外接数据采集仪，产物气体出口(19)设置在反应器钛合金外壳(17)的顶部且与二次热化学反应外腔(35)连通，内腔气体取样柱(26)、外腔气体取样柱(21)、外腔补气柱(22)的底端均竖直设置在底座上，内腔气体取样柱(26)的另一端穿过反应器钛合金外壳(17)且往内延伸固定设置在反应器钛合金内壳的底端，内腔气体取样柱(26)中心设置有一端密封的气体溢出腔Ⅰ(23)，气体溢出腔Ⅰ(23)的开口端与甲醇重整反应主腔体(34)连通处作为内部气体取样口(30)，气体溢出腔Ⅰ(23)的密封端位于反应器钛合金外壳(17)外侧，内腔气体取样柱(26)上设置有气体取样操作窗口Ⅰ(27)，气体取样操作窗口Ⅰ(27)与气体溢出腔Ⅰ(23)连通且靠近气体溢出腔Ⅰ(23)的密封端，外腔气体取样柱(21)、外腔补气柱(22)的另一端设置在反应器钛合金外壳(17)的底端；外腔气体取样柱(21)中心设置有半密封的气体溢出腔Ⅱ，气体溢出腔Ⅱ的开口端与二次热化学反应外腔(35)连通处作为外部气体取样口，气体溢出腔Ⅱ的密封端位于反应器钛合金外壳(17)外侧，外腔气体取样柱(21)上设置有气体取样操作窗口Ⅱ，气体取样操作窗口Ⅱ与气体溢出腔Ⅱ连通且靠近气体溢出腔Ⅱ的密封端；外腔补气柱(22)中心设置有半密封的气体导入腔，气体导入腔的开口端与二次热化学反应外腔(35)连通，气体导入腔的密封端位于反应器钛合金外壳(17)外侧，外腔补气柱(22)上设置有气体导入操作窗口，气体导入操作窗口与气体导入腔连通且靠近气体导入腔的密封端；甲醇重整反应系统(2)通过内腔气体取样柱(26)、外腔气体取样柱(21)、外腔补气柱(22)固定设置在底座上；靠近太阳光接收系统(1)端的反应器钛合金外壳(17)外壁固定设置有4个外壳导管固定器(20)，混合气体溶胶导管通过外壳导管固定器(20)固定设置在反应器钛合金外壳(17)外壁且插入到渐缩加速喷管元件(29)内，渐缩加速喷管元件(29)设置在二次热化学反应外腔(35)内且渐缩加速喷管元件(29)的进气端设置在反应器钛合金外壳(17)上且位于外壳导管固定器(20)的位置，渐缩加速喷管元件(29)的出气端设置在反应器钛合金内壳上，高速混流喷嘴(38)设置在反应器钛合金内壳上且位于渐缩加速喷管元件(29)的出气端位置，混合气体溶胶导管、渐缩加速喷管元件(29)、高速混流喷嘴(38)的内部连通；二次热化学反应外腔(35)内的上下端设置有对称的上部梯形回流口(33)、下部梯形回流口(31)，内腔气体出口(32)设置在甲醇重整反应主腔体(34)的尾部；

尾气除尘处理系统(3)包括数据传输总线(40)、数据采集构件(41)、除尘箱体(42)、观察透镜(43)、排气门把手(44)、紧急向空排气门(45)、除尘器电源(46)、储灰盒(47)、板式电除尘器(48)、上部弧形气体通道(49)、积尘面(50)、储灰槽(51)、抗冲击罩(52)、向空排气通道(53)、观察通道(54)、吸尘格栅(55)、下部弧形气体通道(56)、圆形下出口(57)、高温气体逸出壁(58)、高温气体喷出口(59)、圆形上出口(60)，除尘箱体(42)与反应器的尾部连接，除尘箱体(42)前端的高温气体逸出壁(58)中心外侧设置有高温气体喷出口(59)，高温气体喷出口(59)与内腔气体出口(32)连通，高温气体逸出壁(58)中心设置有微喇型的渐扩圆孔，渐扩圆孔与高温气体喷出口(59)连通，除尘箱体(42)的末端设置有抗冲击罩(52)，抗冲击罩(52)内设置有向空排气通道(53)，向空排气通道(53)的末端设置有可开合的紧急向空排气门(45)，紧急向空排气门(45)上设置有排气门把手(44)；除尘箱体(42)的内侧壁设置有板式电除尘器(48)，吸尘格栅(55)竖直安装在板式电除尘器(48)的内壁，除尘箱体(42)的底部为倾斜的积尘面(50)，积尘面(50)的底部设置有储灰槽(51)，储灰槽(51)下端设置有可拆卸的储灰盒(47)，除尘器电源(46)设置在除尘箱体(42)的尾部下端；除尘箱体(42)的顶部中心设置有圆形上出口(60)，储灰盒(47)的顶壁外设置有上部弧形气体通道(49)，上部弧形气体通道(49)与上部梯形回流口(33)连通，除尘箱体(42)的底部中心设置有圆形下出口(57)，储灰盒(47)的底壁外设置有下部弧形气体通道(56)，下部弧形气体通道(56)与下部梯形回流口(31)连通，数据采集构件(41)设置在除尘箱体(42)的顶端，数据采集构件(41)通过数据传输总线(40)与数据采集仪连接，数据采集仪通过数据线与计算机连接。