[实用新型]一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统

说明书

一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统，包括脱氢反应器、导热油加热装置、循环泵、催化燃烧室、进料泵、气液分离器、储氢载体储罐、氢源材料储罐和氢燃料电池；氢源材料储罐的出口通过进料泵与脱氢反应器的进料口相连通；脱氢反应器的出料口与气液分离器的入口相连通，脱氢反应器外壁设有加热夹套；气液分离器的排液口与储氢载体储罐的入口相连通，气液分离器的排气口分别向催化燃烧室和氢燃料电池输送氢气；导热油加热装置通过循环泵与加热夹套构成导热油的循环回路；催化燃烧室用于将氢气燃烧并为导热油加热装置提供加热热能；氢燃料电池用于将氢气转化为电能。本实用新型无需外加热源而实现自供热，产品适用性广泛，提高能量利用率。

技术领域

本实用新型涉及脱氢技术领域，具体涉及一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统。

背景技术

氢能是一种理想的清洁能源，不管是直接燃烧还是在燃料电池中的电化学转化，其产物只有水，且效率高。随着燃氢能源的利用途径料电池技术的不断完善，以燃料电池为核心的新兴产业将使氢能的清洁利用得到最大发挥，主要表现在氢燃料电池汽车、分布式发电、氢燃料电池叉车和应急电源产业化初现端倪，其次，氢能是一种良好的能源载体，具有清洁高效、便于存储和输运的特点。氢气还是化石能源清洁利用的重要原料。成熟的化石能源清洁利用技术对氢气的需求量巨大，其中包括炼油化工过程中的加氢裂化、加氢精制以及煤清洁利用过程中的煤制气加氢气化、煤制油直接液化等工艺过程，推进氢能在这些方面的应用有望加速氢能的规模化利用。

氢气比石油更容易挥发,同时无色无味等独特物理特质决定了其火焰不可见、气味也闻不着、着火范围更宽、火焰传播速度更高、更容易泄漏、更容易爆炸等特点。这使得氢气的储存、运输和补充都成为亟待攻关的难题，为确保氢气能够安全储存，现有技术都是将氢气液态后进行存储，具体是将氢气与液态化学储氢材料进行结合后形成液态氢源材料，再进行存储，而液态化学储氢材料有这化学性质稳定，储氢密度高，可循环性能好等优点，很好地解决了氢气存储问题。而当需要使用氢气时，则对液态氢源材料进行脱氢处理，重新生成氢气和液态化学储氢材料即可，在此过程中需要使用到脱氢反应设备，现有的脱氢反应设备有各种各样的类型和规格，但是现有的脱氢反应设备普遍存在耗能大、能量利用率低下，而导致脱氢成本较高等问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统，无需外加热源而实现自供热，有效提高能量利用率，降低脱氢成本，具有导热迅速、加热均匀、热损失少等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种适用于液态氢源材料的自热式脱氢反应系统，包括脱氢反应器、导热油加热装置、循环泵、催化燃烧室、进料泵、气液分离器、储氢载体储罐、氢源材料储罐和氢燃料电池；

氢源材料储罐的出口通过进料泵与脱氢反应器的进料口相连通；脱氢反应器的出料口与气液分离器的入口相连通，脱氢反应器外壁设有加热夹套；气液分离器的排液口与储氢载体储罐的入口相连通，气液分离器的排气口分别向催化燃烧室和氢燃料电池输送氢气；导热油加热装置用于对导热油加热，导热油加热装置通过循环泵与加热夹套构成导热油的循环回路，从而为脱氢反应器提供热量；催化燃烧室用于将氢气燃烧并为导热油加热装置提供加热热能；氢燃料电池用于将氢气转化为电能。

由上可知，本实用新型工作原理如下：氢源材料在进料泵的作用下，由氢源材料储罐输入到脱氢反应器内，在合适的反应温度、压力和催化剂的作用下，氢源材料在脱氢反应器内被分解为氢气和储氢载体，氢气和储氢载体的混合物进入气液分离器进行分离，分离后液态的储氢载体进入储氢载体储罐保存，分离后的氢气一部分被输送至催化燃烧室，利用脱氢反应器产生的部分氢气在催化燃烧室内混合空气催化燃烧产生热量，催化燃烧室产生的热量用于加热导热油加热装置中的导热油，导热油通过加热夹套为脱氢反应器提供热量，实现热量自供给；而分离后的氢气另一部分被输送至氢燃料电池并产生电能。