[实用新型]一种电加热式重整反应器及重整制氢系统

说明书

本实用新型提供了一种电加热式重整反应器及重整制氢系统，重整反应器包括反应器本体、催化剂载体、第一端盖、第二端盖、电加热部件。反应器本体内部设有若干个气体通道和若干个电加热部件安装位。催化剂载体填充在气体通道内；催化剂载体由金属丝制成，金属丝的表面附有催化剂涂层。电加热部件安装在电加热部件安装位。本实用新型的有益效果是：整个重整制氢系统采用可拆式结构设计，在维修时可对金属丝进行更换，催化剂失效的金属丝可拆卸进行再生使用，进而延长设备使用寿命。整个系统的设计具有结构简单、拆装方便、成本低、寿命长、安全可靠的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种重整制氢系统，具体涉及一种以金属丝团簇作为催化剂载体的电加热式重整反应器，属于甲醇水蒸气重整制氢技术领域。

背景技术

甲醇重整制氢以甲醇和水的混合物为原料，先受热蒸发成气态，然后在重整器中进行催化转化，得到重整气。重整反应是一个吸热反应，对温度敏感，必须使原料和催化剂持续处在合适的温度区间，才能使重整反应持续高效平稳进行。保持重整器温度稳定，防止出现局部高温区域，引起重整催化剂失活，为重整器持续稳定供热，是甲醇重整制氢燃料电池研究的热点。

现有的甲醇水蒸汽重整制氢系统中，列管式反应器、板式反应器、微通道反应器等形式均具有或兼有反应效率低、压降大、寿命短、更换不便等缺点。需要一种新型的重整反应器，克服上述缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有的重整反应器存在反应效率低、压降大、寿命短、更换不便。

为了解决上述技术问题，本实用新型的第一方面，提供了一种电加热式重整反应器，重整反应器包括：

反应器本体，反应器本体内部设有若干个气体通道和若干个电加热部件安装位，气体通道的第一端与重整反应器的重整气体入口连通，气体通道的第二端与重整反应器的重整气体出口连通；

催化剂载体，催化剂载体填充在气体通道内；催化剂载体由金属丝制成，金属丝的表面附有催化剂涂层；

第一端盖，第一端盖连接在反应器本体的第一端，第一端盖设有重整气体入口；

第二端盖，第二端盖连接在反应器本体的第二端，第二端盖设有重整气体出口；

电加热部件，电加热部件安装在电加热部件安装位。

在一些实施例中，第一端盖以可拆卸方式安装在反应器本体的第一端，和/或，第二端盖以可拆卸方式安装在反应器本体的第二端。

在一些实施例中，第一端盖焊接在反应器本体的第一端，第二端盖以法兰连接或卡箍连接方式安装在反应器本体的第二端。

在一些实施例中，第一端盖与反应器本体的第一端之间具有一个空腔，重整气体入口安装在第一端盖的径向。

在一些实施例中，第二端盖呈锥形，重整气体出口设置在第二端盖的锥顶。

在一些实施例中，气体通道为直道，每个气体通道内沿轴向紧实填充多个催化剂载体。

在一些实施例中，催化剂载体采用铁铬铝丝制成的圆柱状团簇体，圆柱状团簇体的孔隙率为40％～85％。

在一些实施例中，每个圆柱状团簇体的直径为15～30mm，长度为15～30mm。

在一些实施例中，气体通道内填充的圆柱状团簇体的数量富余量为20～50％。

在一些实施例中，铁铬铝丝的直径为0.01～3mm。

在一些实施例中，催化剂涂层为Pt-In/γ-Al₂O₃或Pd-ZnO/γ-Al₂O₃，铁铬铝丝表面的催化剂涂层厚度为0.005～2mm。