[发明专利]一种高效紧凑甲醇制氢反应器

权利要求书

1.一种高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，包括：

重整反应单元，包括反应室、分散板和原料气化管，所述分散板内置于所述反应室，并将所述反应室的内部空间分隔为用于对甲醇进行重整并生成富氢气体的重整腔和气体腔，所述分散板还开设有连通所述重整腔和所述气体腔的多个分散孔；所述原料气化管内置于所述重整腔，其包括延伸出所述反应室的进料端和延伸至所述气体腔的出气端，用于将液态的甲醇原料气化并将气化后的后的原料通入所述气体腔；

换热组件，包括从所述反应室底部延伸至所述重整腔内的换热管，所述换热管内通有换热介质，用于对所述原料气化管和所述重整腔加热。

2.根据权利要求1所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，还包括供热组件，所述换热组件还包括换热介质容器，所述换热介质容器连通所述换热管，位于所述反应室的下方，所述供热组件包括催化反应室，所述催化反应室包围住所述换热介质容器，所述催化反应室插设有空气管道、燃料管道和尾气管道，空气和燃料分别从所述空气管道和所述燃料管道进入所述催化反应室，发生催化氧化反应并为所述换热介质容器提供热量，用于使换热介质气化上升至所述导热管中，释放热量后换热介质液化并回流至所述换热介质容器中。

3.根据权利要求2所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，催化反应室内充填燃烧催化剂，所述燃烧催化剂为颗粒负载贵金属催化剂，活性成分为Pd或Pt中至少一种，载体为球状三氧化二铝或碳化硅，贵金属负载量为0.5wt％～2.0wt％，贵金属粒径范围3～9nm，载体粒径为1～5mm。

4.根据权利要求2所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，所述燃料为甲醇或氢气。

5.根据权利要求2所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，所述尾气管道包括催化板，所述催化板卷绕成涡旋状，所述催化板的侧壁之间形成有涡旋状的间隙，并形成沿所述催化板沿涡旋状的轴线延伸的排气通道。

6.根据权利要求5所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，所述尾气管道还包括基板，所述催化板在展开状态下沿涡旋状的轴向方向的横截面呈波浪形，所述基板内置于所述催化板侧壁之间的间隙并呈涡旋状设置。

7.根据权利要求5所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，所述催化板以FeCrAlNb合金板或铜片为基底，涂刷20～50μm疏水性γ三氧化二铝过渡层，再通过化学沉积0.5～2μm铂活性层，铂占过渡层质量的0.5～2％。

8.根据权利要求1～7任一项所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，所述换热介质为萘、联苯、导热姆或道生油中的一种。

9.根据权利要求1～7任一项所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，所述重整腔内装有重整催化剂，所述重整催化剂为铜锌铝催化剂，其中Cu含量为30wt％～60wt％，锌含量为20wt％～30wt％，三氧化二铝含量为20wt％～40wt％，三者总和为100％，催化剂粒径范围为3～6mm。

10.根据权利要求1～7任一项所述的高效紧凑甲醇制氢反应器，其特征在于，所述换热管的数量为多根，多根所述换热管均向所述重整腔顶部延伸，所述原料气化管缠绕于所述换热管。