[发明专利]一种氢气生产系统、生产工艺及控制方法

说明书

本发明提供了一种氢气生产系统、生产工艺及控制方法，所述系统利用水和/或醇作为原料液，制备氢气，生产系统包括集成式燃烧机、风机、储液罐、提纯装置、燃料供应装置，集成式燃烧机内部同时进行燃烧过程、富氢气体的制备过程，燃料供应装置与集成式燃烧机连接，用于向集成式燃烧机内提供燃料，风机与集成式燃烧机连接，用于为燃烧过程提供助燃空气，储液罐与集成式燃烧机连接，用于向集成式燃烧机内补充原料液，以维持富氢气体的制备过程，提纯装置与集成式燃烧机连接，用于对集成式燃烧机中制备的富氢气体进行提纯；本发明所述的氢气生产系统、生产工艺及控制方法，所述系统的结构简单，生产工艺过程简便易实施，同时有利于降低生产成本。

技术领域

本发明涉及氢气生产制备技术领域，特别涉及一种氢气生产系统、生产工艺及控制方法。

背景技术

能源是人类经济活动中最重要的要素。能源是自然的资源，它来自于太阳的辐射。煤、石油、燃料是远古时代存储于生物中的太阳能，它们主要是碳氢化合物。水和空气在太阳能的作用下可产生巨大的势能和动能，把这种势能和动能变为电力就可成为一切机器的动力。水力和风力可直接转化为电力，这种转化不会产生环境污染物。燃烧煤、石油、燃料放出巨大的热量，从而产生动力；然而燃烧过程却产生大量环境污染物：一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳黑颗粒物等，这些环境污染物破坏了人类的生存环境和危害人们的健康；而且这些能源是不可再生的，随着能源耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些能源将要枯竭。因此，在能源与环境问题日益突出的大背景下，寻找清洁可再生的新能源代替传统化石能源受到世界各国的关注。

在各种新能源的研究中，氢气以完全清洁的燃烧方式以及可以再生的优势成为研究者的首选。氢气作为一种理想的新的能源，它具有以下特点：

1.氢气的放热效率高，燃烧1克氢气可以放出14万焦耳的热量，约为燃烧1克汽油放热的3倍，并可以循环使用。

2.氢气的原料主要是水，在1个水分子中就有2个氢原子；而占地球表面71％的为水，所以资源非常丰富。

3.氢气在燃烧过程中，除释放出巨大的能量外，燃烧产物只有水，无污染排放，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁能源”。

4.氢气的重量轻、密度小、便于运送和携带，容易储藏，与难储存的电相比，优越性更为显著。

5.氢气的用途极为广泛，它不但能燃烧生热，而且还可以生产各类含氢化合物，并作为吸热的工质等。

氢能源虽然具有上述这么多优点，但目前，氢能源的发展由于制造氢气的价格昂贵而受到制约。传统的制氢方法为电解水制氢及高压、高温制氢，都需要消耗大量的电能和煤，消耗的能量比燃烧这种燃料所产生的能量还要多。这种费用上的不划算使它只适用于专门用途，如推进太空火箭或在航天器中维持燃料电池。因此，尽管多年来，许多研究者都提出向水要氢能源，但是这一设想一直未能真正实现。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种氢气生产系统、生产工艺及控制方法，以解决现有技术在氢气生产制备过程中生产系统复杂、生产成本较高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种氢气生产系统，所述系统利用水和/或醇作为原料液，制备氢气；所述生产系统包括集成式燃烧机、风机、储液罐、提纯装置、燃料供应装置，所述集成式燃烧机内部至少包括燃烧室、原料液室、富氢气体制备室，所述集成式燃烧机内部至少进行燃料的燃烧过程、富氢气体的制备过程，所述燃料供应装置与集成式燃烧机连接，用于向集成式燃烧机内提供燃料，以维持集成式燃烧机内部的燃烧过程，所述风机与集成式燃烧机连接，用于为燃烧过程提供助燃空气，所述储液罐与集成式燃烧机连接，用于向集成式燃烧机内补充原料液，以维持富氢气体的制备过程，所述提纯装置与集成式燃烧机连接，用于对集成式燃烧机中制备的富氢气体进行提纯，制得氢气。

进一步的，所述燃烧室为柱体腔室，为燃烧过程提供燃烧空间；