[发明专利]一种醇氢动力系统以及交通工具

说明书

本发明提供了一种醇氢动力系统，包括：氢堆模块，所述氢堆模块用以将醇水重整以制取氢气，包括将醇水汽化的蒸发器、换热器、发生醇水重整反应的重整器以及提纯器；所述提纯器用以提纯所述重整器输出的富氢气体，以输出氢气和非富氢气体；所述换热器用以将所述蒸发器输出的醇水蒸汽与所述提纯器输出的氢气进行换热；碳收模块，所述碳收模块用以回收所述非富氢气体中的二氧化碳；以及电堆模块，所述电堆模块用以将所述提纯器输出的氢气转化为电能，以便对外输出电力。相较于现有技术，本发明醇氢动力系统通过换热器使得提纯器输出的氢气与蒸发器输出的醇水蒸汽进行换热，从而提高了醇氢动力系统的热量利用率。

技术领域

本发明涉及醇水制氢技术领域，尤其涉及一种醇氢动力系统以及具有该醇氢动力系统的交通工具。

背景技术

氢能是最具发展潜力的清洁能源。在燃烧同等重量的煤、石油、氢气的情况下，氢气产生的能量最多。并且，氢气燃烧的产物是水，不产生任何灰渣、废气等污染物，是一种环境友好型能源。而煤、石油燃烧生成的产物主要是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应、酸雨，对环境造成污染。其次，煤、石油的储量是有限的，属于不可再生资源。而氢的全球分布较为广泛，其主体是以化合物水的形式存在。地球表面的70％为水所覆盖，储水量较大，因此氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。

目前，大部分氢气是从石油、煤炭、天然气中制取，此种技术方案需要消耗大量的紧缺矿物燃料。而利用电解水的方法制取氢气则需要消耗大量的电力，效益较低。为了解决此问题，技术人员开发了利用甲醇水重整制氢的技术，即：利用甲醇、水蒸气重整技术制取氢气、二氧化碳气体，然后再通过钯膜将氢气、二氧化碳分离。然而，所述钯膜输出的氢气温度较高。所述氢气携带的热量直接通过散热器散发到空气中。如此，降低了醇水重整制氢设备的热量利用率。

鉴于上述问题，有必要提供一种醇氢动力系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种醇氢动力系统，该醇氢动力系统通过换热器使得提纯器输出的氢气与蒸发器输出的醇水蒸汽进行换热，从而提高了醇氢动力系统的热量利用率；并且，所述醇氢动力系统通过碳收模块收集存储二氧化碳，实现了二氧化碳的零排放目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种醇氢动力系统，包括：氢堆模块，所述氢堆模块用以将醇水重整以制取氢气，包括将醇水汽化的蒸发器、换热器、发生醇水重整反应的重整器以及提纯器；所述提纯器用以提纯所述重整器输出的富氢气体，以输出氢气和非富氢气体；所述换热器用以将所述蒸发器输出的醇水蒸汽与所述提纯器输出的氢气进行换热；碳收模块，所述碳收模块用以回收所述非富氢气体中的二氧化碳；以及电堆模块，所述电堆模块用以将所述提纯器输出的氢气转化为电能，以便对外输出电力。

作为本发明的进一步改进，所述氢堆模块还包括燃烧醇类以为所述重整器供热的加热器。

作为本发明的进一步改进，所述电堆模块排出的尾气送入所述加热器，以便利用尾气中的氢气为所述重整器供热。

作为本发明的进一步改进，所述碳收模块包括除水装置、用以将二氧化碳和氮气分离的分离装置以及存储二氧化碳的存储罐。

作为本发明的进一步改进，所述除水装置内设置有吸附水汽的吸附材料。

作为本发明的进一步改进，所述吸附材料为硅胶或分子筛。

作为本发明的进一步改进，所述除水装置包括并列设置的第一除水装置以及第二除水装置；所述第一除水装置、第二除水装置都设置有单向阀、吸附水汽的吸附材料以及对所述吸附材料进行加热的电加热片；当所述第一除水装置工作时，所述第二除水装置停止工作，此时所述第二除水装置的单向阀关闭，所述第二除水装置的电加热片对所述第二除水装置的吸附材料进行加热；当所述第二除水装置工作时，所述第一除水装置停止工作，此时所述第一除水装置的单向阀关闭，所述第一除水装置的电加热片对所述第一除水装置的吸附材料进行加热。