[实用新型]一种快速启动的甲醇水重整制氢系统

说明书

本实用新型公开了一种快速启动的甲醇水重整制氢系统，包括甲醇水储存容器、输送泵、换热器、重整器、电磁阀、启动器、止回阀及控制系统，其中：输送泵的出料端连接有重整输送管道和启动输送管道，启动输送管道用于在输送泵的泵送作用下，向启动器的甲醇水定量汽化器输送甲醇水原料；电磁阀，安装于启动输送管道上；启动器，包括甲醇水定量汽化器和电加热器，甲醇水定量汽化器用于储存和汽化定量的甲醇水原料，电加热器用于使甲醇水定量汽化器中储存的定量甲醇水原料汽化；甲醇水定量汽化器的出料端设有蒸汽管道，甲醇水定量汽化器通过蒸汽管道连通重整器。本实用新型启动时间短、加热效率高、且无需在重整器内部设置启动器。

技术领域

本实用新型涉及甲醇水氢气制备设备技术领域，特别涉及一种快速启动的甲醇水重整制氢系统。

背景技术

目前，利用甲醇水蒸气重整技术制取H₂与CO₂的混合气体，再经钯膜分离器分离，可分别得到H₂和CO₂。参照中国发明申请201310340475.0（申请人：上海合既得动氢机器有限公司），该专利公开了一种甲醇水制氢系统，甲醇与水蒸气重整器的重整室内，在350-409℃温度下1-5M Pa的压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢气和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下：(1)CH₃OH→CO+2H₂；(2)H₂O+CO→CO₂+H₂；(3)CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂，重整反应生成的H₂和CO₂，再经过分离室的钯膜分离器将H₂和CO₂分离，得到高纯氢气。

甲醇水的催化反应在甲醇水制氢设备的重整器中完成，重整器包括重整器壳体及位于重整制氢装置壳体内的燃烧室和重整室，一般地，重整室中需要350-409℃的温度，而燃烧室中需要405-570℃的温度，重整器才能正常工作。重整器的启动是通过启动装置完成的，在传统技术中，重整器的启动需要10-15分钟左右，速度非常慢。

有鉴于此，本创作者于2014年11月7日申请了一项发明专利CN201410621689.X，该实用新型专利公开了一种甲醇水制氢系统的重整器，重整器一端安装有启动装置，该启动装置包括杯座，杯座上安装有原料输入管道、加热气化管道、点火装置及温度探测装置；所述原料输入管道与加热气化管道相连通，所述原料经原料输入管道进入加热气化管道后，从加热气化管道的末端输出；所述点火装置的位置与加热气化管道的末端相对应，用于对加热气化管道中输出的原料进行点火，所述原料经点火装置点火后燃烧，可对加热气化管道进行加热，使加热气化管道中的原料气化而迅速加大燃烧强度，进而为重整器加热度。该启动装置通常在5分钟内即可启动重整器（即重整制氢装置），无需使用到电加热装置。然而，该启动装置还存在以下缺陷：其一、点火装置点火成功率难以保障，由于甲醇水原料是从加热气化管道的末端输出，通常是以滴落的方式输出，滴落过程中，甲醇水经常接触不到点火装置而经常点火失败，需要重新点火；其二、由于杯座的直径较小，且杯座无法开设通风孔，使得启动装置的甲醇水燃烧面积小，火焰不够大；其三、加热气化管道中的甲醇水原料在流速较快的情况下，仍然难以汽化，因而，只能向启动装置输送流速较低的甲醇水原料，进一步影响甲醇水原料燃烧强度，增加了重整器的启动时间；其四、将启动装置置于重整器之内的燃烧室下端，当重整器启动之后，虽然启动装置已经停止工作，但由于燃烧室需要不停地工作，所以启动装置始终处于高温环境，极大地影响寿命；其五、将启动装置置于重整器之内，占用重整器内部空间，对重整器内部的结构布局造成不利影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种快速启动的甲醇水重整制氢系统，该甲醇水重整制氢系统启动时间短、加热效率高、且无需在重整器内部设置启动器。