[发明专利]一种基于热管换热的离心分离式脱氢反应器及系统

权利要求书

1.一种基于热管换热的离心分离式脱氢反应器，其特征在于，包括：

反应器筒体，所述反应器筒体顶部连接排气口(2-7)，内设置分离筒体(2-2)，底部为热管蒸发段(2-3)；

分离筒体(2-2)，所述分离筒体(2-2)的侧面连接有入口管(2-1)，底部连接排液管(2-4)，顶部安装有气液分离器(2-6)；分离筒体(2-2)的内壁上涂覆有催化剂层(2-5)；

气液分离器(2-6)，所述气液分离器(2-6)的气体出口与反应器筒体的排气口(2-7)相连通。

2.根据权利要求1所述的基于热管换热的离心分离式脱氢反应器，其特征在于，所述入口管(2-1)与分离筒体(2-2)相切，并向下倾斜，用于使有机工质进入分离筒体(2-2)后沿筒壁旋流向下运动。

3.根据权利要求1所述的基于热管换热的离心分离式脱氢反应器，其特征在于，所述气液分离器(2-6)采用丝网分离器，用于分离氢气中混有的液滴。

4.根据权利要求1所述的基于热管换热的离心分离式脱氢反应器，其特征在于，所述排气口(2-7)采用折流分离。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述脱氢反应器的基于热管换热的离心分离式脱氢反应系统，其特征在于，包括：

脱氢反应筒体，所述脱氢反应筒体内设置若干脱氢反应器(2)，所述若干脱氢反应器(2)的入口管(2-1)连接供料系统，排气口(2-7)连接氢气储罐(4)；脱氢反应筒体下部设置尾气通道(3)，脱氢反应器(2)下部的热管蒸发段(2-3)位于尾气通道(3)内；

有机工质储箱(1)，所述有机工质储箱(1)包括上部贫氢有机工质区和下部富氢有机工质区，贫氢有机工质区与脱氢反应器(2)的排液管(2-4)相连通，富氢有机工质区与供料系统相连通；

氢气储罐(4)，所述氢气储罐(4)的出口依次连接氢内燃机(7)和热能利用系统(8)，所述热能利用系统(8)的出口连接尾气通道(3)的入口段(3-1)，所述尾气通道(3)的出口段(3-2)位于有机工质储箱(1)一侧；

控制系统(6)，所述控制系统(6)用于采集氢气储罐(4)内氢气浓度以及有机工质储箱(1)中的液位，并通过调节给料系统的进料量实现对脱氢反应的控制。

6.根据权利要求5所述的基于热管换热的离心分离式脱氢反应系统，其特征在于，所述有机工质储箱(1)内设置有移动式隔板(1-2)，移动式隔板(1-2)能够上下运动，将有机工质储箱(1)的内腔分割为上部的贫氢工质腔和下部的富氢工质腔，所述贫氢工质腔与脱氢反应器(2)的排液管(2-4)相连通，富氢工质腔与供料系统的入口相连通。

7.根据权利要求5或6所述的基于热管换热的离心分离式脱氢反应系统，其特征在于，所述有机工质储箱(1)设置有多个，每个有机工质储箱(1)之间的间隙均为尾气通道(3)的出口段(3-2)。

8.根据权利要求6所述的基于热管换热的离心分离式脱氢反应系统，其特征在于，所述供料系统包括给料管道(5-2)以及设置于给料管道(5-2)上的给料泵(5-3)，给料泵(5-3)入口连接富氢工质腔；给料管道(5-2)的末端设置若干与脱氢反应器(2)入口管(2-1)相连的支管，每路支管上均设置有控制阀(5-1)。

9.根据权利要求8所述的基于热管换热的离心分离式脱氢反应系统，其特征在于，所述有机工质储罐(1)内设置有液位传感器，氢气储罐(4)内设置有氢气浓度传感器，液位传感器和氢气浓度传感器均与控制系统(6)相连，控制系统(6)根据有机工质储罐(1)的液位数据和氢气储罐(4)的氢气浓度，调节控制阀(5-1)的开度，实现对脱氢反应的控制。