[发明专利]一种制氢系统

说明书

本发明公开了一种制氢系统，包括：制氢装置，包括：制氢部，设有蒸汽输入管和氢气排出管；蒸汽生成部，包括：加热部，设有多个燃烧加热管和所述燃烧加热管外侧的液体加热腔，所述燃烧加热管的底部和/或顶部为可拆卸连接，内部设有燃烧催化剂；蒸汽排出管，连通所述液体加热腔的顶部和所述蒸汽输入管；液体导入管，连通所述液体加热腔的底部或侧面；过热部，包括多个蒸汽直管，所述蒸汽直管底部连通所述液体加热腔，所述蒸汽直管顶部连通所述蒸汽排出管；提纯装置，连通所述氢气排出管；其中，所述燃烧加热管用于通入尾气和所述燃烧催化剂进行放热反应，所述液体加热腔用于通入液体制备蒸汽。本发明解决了燃烧催化剂更换困难的问题。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种制氢系统。

背景技术

随着传统矿物能源的大量使用，大气污染日益严重，并且矿物资源逐渐枯竭，因此急需一种环保高效的清洁能源，例如太阳能、水能、风能和氢能。其中，氢气能够 清洁燃烧注定是一种理想的能源，但在制氢过程中，其生产环境需严格把控，一旦氢 气泄漏将造成严重的安全事故。

现有制氢工艺中，有利用甲醇与水为原料液进行氢气制备的方法。生产过程中，先将液体原料通入制氢设备中，通过高温加热装置将液体原料气化，最后将蒸汽通入 制氢反应炉中制备氢气。高温加热装置可采用可燃气体和燃烧催化剂反应的方式放热， 燃烧催化剂的反应管道不可拆卸，难以更换燃烧催化剂；蒸汽从反应管道通出后进入 盘管加热，但盘管内无法设置电加热器，电加热器只能设于盘管外借助蓄热材料导热， 加热效率低。且盘管结构内部蒸气流动阻力大，系统循环效率较低。

发明内容

因此，本发明实施例提供一种制氢系统，有效解决燃烧催化剂更换困难、加热效率及循环效率低的问题。

本发明提供一种制氢系统，包括：制氢装置，包括：制氢部，设有蒸汽输入管和 氢气排出管；蒸汽生成部，套设于制氢部外部，所述蒸汽生成部包括：加热部，设有 至少一个燃烧加热管和所述燃烧加热管外侧的液体加热腔，所述燃烧加热管的底部和/ 或顶部为可拆卸连接，所述燃烧加热管内部设有燃烧催化剂，其一端为尾气入口，另 一端为废气出口；蒸汽排出管，通过所述蒸汽排出管将所述蒸汽生成部与所述蒸汽输 入管连通；液体导入管，连通所述液体加热腔的底部和/或侧面；过热部，设于所述加 热部端部，包括至少一个蒸汽直管，所述蒸汽直管一端连通所述液体加热腔，所述蒸 汽直管另一端连通所述蒸汽排出管；提纯装置，连通所述氢气排出管，用于提纯氢气； 其中，所述燃烧加热管用于通入尾气和所述燃烧催化剂进行放热反应，所述液体加热 腔用于通入液体制备蒸汽。

采用该技术方案后所达到的技术效果：所述燃烧加热管为可拆卸连接，便于通过拆卸所述燃烧加热管来更换所述燃烧催化剂；蒸汽在所述蒸汽直管内能够进一步加热， 提高气化程度；所述制氢部通过蒸汽的反应制备氢气；所述提纯装置用于分离氢气内 的水蒸气和其他杂质气体，并将尾气排出；所述燃烧加热管内能够燃烧尾气，充分利 用尾气的能源。

在本发明的一个实施例中，所述过热部还包括：过热腔，设于所述蒸汽直管外侧，与所述蒸汽直管隔离，其端部连通所述废气出口，其内部设有蓄热组件；废气导出管， 设于所述过热部的侧面，与所述过热腔连通，包括废气直管和废气排液管；第一电加 热管，设于所述蒸汽直管内。

采用该技术方案后所达到的技术效果：所述过热腔内的所述蓄热组件用于吸收废气的热量，对多个所述蒸汽直管内的蒸汽进一步加热，有助于充分利用反应的热量； 所述第一电加热管用于对所述蒸汽直管内的蒸汽进行加热；所述废气直管和所述废气 排液管用于废气的气液分离；所述第一电加热管为笔直状，所述蒸汽直管相比盘管能 够在其中安装所述第一电加热管，进一步对蒸汽进行加热。

在本发明的一个实施例中，所述蒸汽生成部还包括：尾气腔，设于所述加热部的端部，连通所述尾气入口；混合气通入管，连通所述尾气腔底部或侧面，包括：空气 通入管、尾气通入管和/或甲醇通入管。。