[发明专利]具有流速分布均匀性的甲醇重整制氢反应器

权利要求书

1.一种具有流速分布均匀性的甲醇重整制氢反应器，其特征在于：

包括上盖板（1）和下盖板（8）以及布置在上盖板（1）和下盖板（8）之间的从上至下依次层叠为蒸发腔体、燃烧腔体、重整反应腔体；蒸发腔体包括第一石墨板（2）与蒸发板（3），第一石墨板（2）中间开设有通槽，蒸发板（3）布置在第一石墨板（2）下面，蒸发板（3）上的第一石墨板（2）通槽内形成蒸发腔，蒸发腔填充二氧化硅颗粒；燃烧腔体包括第二石墨板（20）与燃烧反应板（4），第二石墨板（20）中间开设有通槽，燃烧反应板（4）布置在第二石墨板（20）下面，燃烧反应板（4）上的第二石墨板（20）通槽内形成燃烧腔，燃烧腔填充甲醇催化燃烧催化剂颗粒；重整反应腔体包括第三石墨板（7）、波纹板（6）和泡沫金属板（5），第三石墨板（7）中间开设有通槽，通槽内装有两块泡沫金属板（5）和波纹板（6），布置成泡沫金属板（5）-波纹板（6）-泡沫金属板（5）结构，最上面的泡沫金属板（5）上涂覆有甲醇水汽重整催化剂粉末；

上盖板（1）上开设有甲醇燃烧反应物入口（12）、甲醇水汽重整反应物入口（13）并连接安装竖直直管，下盖板（8）上开设有燃烧尾气出口（18）、重整气出口（19）并连接安装竖直直管；第一石墨板（2）、第二石墨板（20）、第三石墨板（7）的通槽均为平行四边形形状，但上下相邻两块的石墨板的平行四边形的倾斜方向相反，使得相邻腔体之间的流通错位布置：甲醇水汽重整反应物入口（13）的竖直直管直接贯穿连通到第一石墨板（2）通槽的平行四边形的一锐角处，甲醇水汽进入蒸发腔中，第一石墨板（2）通槽的平行四边形对角的另一锐角处开设通孔并安装第一竖直连接管，第一竖直连接管在第二石墨板（20）通槽的平行四边形的钝角外侧处穿过第二石墨板（20）与燃烧反应板（4）后连通到第三石墨板（7）通槽的平行四边形的一锐角处，甲醇水汽经从蒸发腔经第一竖直连接管进入重整反应腔，第三石墨板（7）通槽的平行四边形对角的另一锐角处重整气出口（19）连通；甲醇燃烧反应物入口（12）的竖直直管在第一石墨板（2）通槽的平行四边形的钝角外侧处穿过第一石墨板（2）与蒸发板（3）连通到第二石墨板（20）通槽的平行四边形的一锐角处，甲醇燃烧气体进入燃烧腔中，第二石墨板（20）通槽的平行四边形对角的另一锐角处开设通孔并安装第二竖直连接管，第二竖直连接管在第三石墨板（7）通槽的平行四边形的钝角外侧处穿过第三石墨板（7）后连通到燃烧尾气出口（18）；

所述的上盖板（1）和下盖板（8）边缘间隔均布设有一圈紧固螺栓孔（9），上盖板（1）和下盖板（8）的紧固螺栓孔（9）之间安装有螺栓（11），通过螺栓（11）将上盖板（1）和下盖板（8）之间紧固压装；

所述蒸发板（3）为一矩形板，第一石墨板（2）通槽内的蒸发板（3）上表面的中央区域设有圆形凸起阵列（15），圆形凸起阵列（15）是由多个圆形凸起间隔阵列排布构成；第一石墨板（2）通槽内的蒸发板（3）上表面的靠近出口侧设有正方形微凸台阵列（16），正方形微凸台阵列（16）是由多个正方形微凸台间隔阵列排布构成。

2.根据权利要求1所述的一种具有流速分布均匀性的甲醇重整制氢反应器，其特征在于：所述的上盖板（1）和下盖板（8）以及蒸发腔体、燃烧腔体、重整反应腔体的各块板的两端处均开设有定位螺栓孔（10），螺栓（11）贯穿安装于上盖板（1）和下盖板（8）以及蒸发腔体、燃烧腔体、重整反应腔体的各块板的定位螺栓孔（10），从而将各块板固定连接成一体。

3.根据权利要求1所述的一种具有流速分布均匀性的甲醇重整制氢反应器，其特征在于：所述圆形凸起阵列（15）中，每个圆形凸起的直径4 mm，相邻圆形凸起的圆心间距为10mm，圆形凸起的高度为2 mm；所述正方形微凸台阵列（16）中，正方形微凸台的边长为2 mm，高度为2 mm。

4.根据权利要求1所述的一种具有流速分布均匀性的甲醇重整制氢反应器，其特征在于：所述波纹板（6）为一厚度为0.3 mm的不锈钢板，为截面呈正弦形波浪（17）拉伸形成的板件，波长为10 mm，波浪幅值为0.5 mm。