[实用新型]自供热型甲醇重整制氢设备

说明书

本实用新型公开了自供热型甲醇重整制氢设备，包括原料供给模块、催化剂激活模块、反应器模块和氢气纯化模块；所述反应器模块包括自供热反应腔、重整反应腔和电热板；所述原料供给模块包括空气供给组件、甲醇供给组件和混合液供给组件；所述催化剂激活模块与重整反应腔连接；所述氢气纯化模块与重整反应腔连接，用于收集和纯化产物氢气。本实用新型通过甲醇催化燃烧的方式给甲醇重整制氢过程供热，以交替层叠的方式将甲醇催化与重整反应耦合在一起，并通过钯膜进行氢气的高效纯化，可实现甲醇重整制氢过程的均匀自供热，反应过程压降小，反应性能良好，结构紧凑，方便扩展，装拆方便，具有很好的实用性。

技术领域

本实用新型属于纯氢制备领域，具体涉及自供热型甲醇重整制氢设备。

背景技术

氢能因其能量利用率高、环保而被视为代替传统能源的未来理想能源。而以甲醇为原料重整制氢具有反应温度低、能耗小、储存和运输容易、加料方便、安全等优点,具有广泛的应用前景。目前甲醇重整制氢设备多采用填充催化剂剂颗粒的列管式反应器制氢，并采用电加热等方式给列管式反应器供热，体积大且重，而列管式反应器是甲醇重整制氢设备体积大且重的主要原因，列管式反应器同时还存在无法根据不同的制氢需求进行装置的改变的问题。甲醇重整制氢设备还存在用颗粒状的催化剂作为催化剂载体，造成甲醇重整制氢过程的气体流动压阻大，且颗粒状催化剂不好填装；仅利用电加热等方式给列管式反应器供热，难以保证对反应器内反应气体的均匀供热。

由此，迫切需要设计一种新的甲醇重整制氢设备以克服现有甲醇重整制氢设备存在的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了自供热型甲醇重整制氢设备，解决了上述背景技术中的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了自供热型甲醇重整制氢设备，包括原料供给模块、催化剂激活模块、反应器模块和氢气纯化模块，所述原料供给模块、催化剂激活模块与反应器模块连接，所述反应器模块与氢气纯化模块连接；

所述反应器模块包括自供热反应腔、重整反应腔和电热板，所述自供热反应腔与重整反应腔依次连接设置，所述自供热反应腔通过甲醇燃烧向重整反应腔供热，所述电热板包裹于自供热反应腔与重整反应腔外周；

所述原料供给模块包括空气供给组件、甲醇供给组件和混合液供给组件；所述空气供给组件和甲醇供给组件与自供热反应腔连接，用于向自供热反应腔内供给空气和甲醇供燃烧产热；所述混合液供给组件与重整反应腔连接，用于向重整反应腔内供给甲醇与水的混合液用于重整制氢反应；

所述催化剂激活模块与重整反应腔连接；

所述氢气纯化模块与重整反应腔连接，用于收集和纯化产物氢气。

在本实用新型一较佳实施例中，所述自供热反应腔和重整反应腔由腔板层叠设置组成，所述腔板包括边框和腔室，所述边框设有流道孔，所述腔室设置贯通内外的内腔孔。

在本实用新型一较佳实施例中，所述腔室内嵌有催化剂载体板，所述催化剂载体板上设置负载催化剂的孔洞。

在本实用新型一较佳实施例中，所述腔室在内腔孔所在位置的边缘设有斜壁。

在本实用新型一较佳实施例中，所述腔板间设有密封片，所述密封片开设有与流道孔和内腔孔位置相适配的贯穿孔。

在本发明一较佳实施例中，所述自供热反应腔和重整反应腔前置有自热蒸发腔板、重整蒸发腔板，用于蒸发液体原料。

在本发明一较佳实施例中，所述自供热反应腔包括混合自供热腔板以及自供热腔板，所述原料供给模块供给的空气和甲醇，分别穿过自热蒸发腔板，并在混合自供热腔板的腔室内混合反应，所述自供热腔板的腔室内填充有混合自供热腔板反应后的气体。