[发明专利]一种供氢气发动机驱动的小型甲醇制氢装置

说明书

本发明公开了一种供氢气发动机驱动的小型甲醇制氢装置，包括甲醇水储存箱、电磁计量泵、汽化管、裂解管、电磁感应加热棒、储氢缓冲罐；所述甲醇水储存箱、电磁计量泵、汽化管依次连通，所述汽化管通过管道与裂解管连接，所述汽化管与裂解管通过电磁感应棒进行加热，所述汽化管顶端通过管道与裂解管连接，所述裂解管的氢气出口与储氢缓冲罐连接。本发明统一由电磁感应加热升温到240～260℃进行转化制氢。本发明是采用甲醇制氢为氢气发动机提供动力，省却了导热油、导热油泵循环系统，配合发动机上，可以配合现有的氢燃料电池汽车使用。

技术领域

本发明涉及甲醇制氢技术领域，尤其涉及供氢气发动机驱动的小型甲醇制氢装置。

背景技术

甲醇制氢是指将甲醇与水蒸气混合后在一定温度和压力条件下经过催化剂的作用，使得甲醇发生裂解反应并最终获得氢气和二氧化碳的过程。甲醇与水蒸气重整主要化学反应式如下：

CH₃OH→CO+2H₂ (1)；

H₂O+CO→CO₂+H₂ (2)；

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂ (3)；

工业中甲醇制氢的具体做法是将甲醇和脱盐水按一定比例混合后送入汽化塔进行汽化，汽化后的水甲醇蒸汽经过过热器过热后进入转化器，转化器内具有催化剂，水甲醇蒸汽在转化器内经催化剂作用发生裂解反应而产生氢气和二氧化碳。现有技术中甲醇制氢设备的主要缺陷在于：1、设备整体庞大、复杂，造价高；2、离不开一机一台撬装设计的弊病；3、用于对过热器和转化器提供热源的导热油是使用不锈钢电热偶加热的，导热油受热面积不均匀，耗电量大,结圬，使用寿命短。

发明内容

本发明为解决现有技术处理的缺陷和不足，提供一种供氢气发动机驱动的小型甲醇制氢装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种小型甲醇制氢装置，包括汽化管、裂解管、电磁感应加热棒；所述电磁计量泵与汽化管连通，所述汽化管汽化后的混合液通过管道进入裂解管内部，所述汽化管与裂解管内部分别固定设置有电磁感应加热棒。

本发明的一种供氢气发动机驱动的制氢装置，本发明采用的制氢装置是一种体积更小的醇水重整制氢装置，降低了设备制造成本(减少了钢材消耗量)，通过电磁感应加热和汽化、转化裂解，使得汽化温度达到指定温度250℃，所采用电磁感应加热汽化，它受热面积大、稳定性好、节约电耗、使用寿命长。使用更加便携灵活且安全可靠，同时能够把醇水混合液加热到转化裂解制氢所需要的指定温度，从而解决了加热问题。所述电磁感应加热升温省却了导热油及其加热循环系统，从而减少了高温流体存于制氢装置的危险性，电磁感应加热改变了传统加热圈通过接触，将热能传递到料筒；而是采用发热线圈做成发热管直接发热，从而使用发热效率提高到100％；其节电性能则比普通电热偶节能30％；电磁感应加热，彻底将醇水混合液与电分离，不会产生漏电，绝对安全可靠。

优选地，所述汽化管与裂解管内部设有温度传感器，所述电磁感应加热棒、温度传感器连接PLC控制器。通过在汽化管与裂解管内部设有温度传感器，温度传感器检测到汽化管与裂解管内部温度，并将信号传输给PLC控制器，PLC控制器再控制电磁感应加热棒，使得汽化温度达到指定温度240～260℃。

该甲醇水制氢装置包括甲醇水储存箱和电磁计量泵，所述醇水储存箱与电磁计量泵连接，电磁计量泵再通过管路与汽化管的连通。醇水储存箱内的醇水混合液通过电磁计量泵直接进入至汽化管内部，汽化管内的电磁加热棒加热至汽化温度，汽化后的混合液直接通过汽化管顶部的管道进入至裂解管内部，实现裂解制氢，该工艺简单，制氢工艺流程大大缩小。

优选地，所述电磁计量泵和汽化管之间设置有触屏压力表和温度计。