[发明专利]一种用于提高加氢和脱氢效率的系统及方法

说明书

本申请提供了一种用于提高加氢和脱氢效率的系统及方法，包括流速采集器、集成流体计算装置和超声控制发射装置，流速采集器设于固定床反应器的入口处，超声控制发射装置设于固定床反应器的外侧，流速采集器、超声控制发射装置分别与集成流体计算装置通信连接；流速采集器有依次连接的流速采集接口、运算单元和第一数据输出接口；集成流体计算装置有依次连接的流速传输接口、集成计算器和第二数据输出接口，数据转化接口和参数设置器均与集成计算器连接；超声控制发射装置有依次连接的第一输入数据接口、主控单元和超声发射单元。通过流速采集器采集流速、集成流体计算装置计算各点的流速分布，超声控制发射装置控制超声振荡，提高加氢和脱氢效率。

技术领域

本申请涉及有机液体储氢领域，尤其涉及一种用于提高加氢和脱氢效率的系统及方法。

背景技术

氢储能是发展氢能的重要环节，提高有机液体的储氢量和储氢效率是实现工程化的关键。固定床反应器是有机液体进行加氢和脱氢的反应通道，加氢过程是将有机液体加热到一定的温度，在催化剂的作用下，氢气分子和有机液体分子在催化剂表面生成不同饱和程度的加氢反应产物；脱氢反应是加氢反应产物在加热状态下，在催化剂表面进行脱氢反应，生成氢气分子和不完全脱氢产物。为了提高脱氢反应生成的加氢反应产物的饱和度，需要保证氢气和有机液体进行充分的接触，减小饱和加氢产物在催化剂表面的附着时间；脱氢反应同样需要减少完全脱氢产物附着在催化剂表面的时间。

由于受到固定床反应器的反应器长度和催化剂表面积的限制，无法实现加氢和脱氢过程的彻底进行。为追求提高储氢量，只能充分利用反应器反应通道长度和催化剂，提高催化剂的工程催化效果。催化剂的表面由于工艺的原因，会存在一些孔穴，导致生成的加氢产物在流体的作用下无法及时快速地离开催化剂表面，进而减小催化剂的效率，使得储氢过程中的加氢和储氢效率低下，因此，亟需一种用于提高加氢和脱氢效率的系统及方法。

发明内容

本申请提出了一种用于提高加氢和脱氢效率的系统及方法，以解决现有储氢过程中加氢和脱氢效率低的技术问题。

为了解决上述问题，本申请提供以下的技术方案：

一种用于提高加氢和脱氢效率的系统，包括流速采集器、集成流体计算装置和超声控制发射装置，其中：流速采集器用于采集固定床反应器入口处的有机液体的流速，集成流体计算装置用于计算固定床反应器内各点的有机液体的流速，超声控制发射装置用于超声发射；流速采集器设置于固定床反应器的入口处，超声控制发射装置设置于固定床反应器的外侧，流速采集器和超声控制发射装置分别与集成流体计算装置通信连接；流速采集器包括流速采集接口、运算单元和第一数据输出接口，流速采集接口的第一端与流速测量传感器连接，流速采集接口的第二端与运算单元的第一端连接，运算单元的第二端与第一数据输出接口的第一端连接，第一数据输出接口的第二端与集成流体计算装置的第一端连接；集成流体计算装置包括数据转化接口、流速传输接口、参数设置器、集成计算器和第二数据输出接口，数据转化接口的两端分别连接计算机和集成计算器，第一数据输出接口的第二端与流速传输接口的第一端，流速传输接口的第二端连接集成计算器，集成计算器的第三端连接参数设置器连接，集成计算器的第四端与第二数据输出接口连接；超声控制发射装置包括第一输入数据接口、主控单元和超声发射单元，第二数据输出接口的第二端与第一输入数据接口的第一端连接，第一输入数据接口的第二端与主控单元的第一端连接，主控单元的第二端与超声发射单元连接。

可选地，超声控制发射装置可360度旋转。

可选地，流速采集器和超声控制发射装置分别与集成流体计算装置通过4G流量卡、WLAN、光纤互联网中一种或两种或三种结合方式通信连接。

可选地，有机液体为有机储氢液体，有机储氢液体为在不同温度下呈现液态的储氢液体。

可选地，参数设置器为有机液体参数设置器，参数设置器用于修改或设定有机液体的流体力学参数。

一种用于提高加氢和脱氢效率的方法，方法包括：