[发明专利]一种基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统及其启动方法

权利要求书

1.一种基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，该系统包括甲酸储存容器、甲酸输送泵、换热器、裂解反应器、氢气分离装置、氢气储存容器；

所述裂解反应器包括反应器本体和出气口，所述反应器本体用于容纳裂解反应所需要的液态催化剂；所述出气口用于将裂解反应制取的混合气体输出；

所述换热器设置于甲酸输送泵与裂解反应器之间，在所述换热器中低温的甲酸与所述裂解反应器输出的高温混合气体进行换热，使甲酸温度升高，混合气体温度降低；降温后的混合气体进入氢气分离装置，分离得到的氢气储存在氢气储存容器中。

2.一种如权利要求1所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述换热器设有甲酸进口、甲酸出口、气体入口和气体出口，甲酸输送泵将甲酸从甲酸储存容器中泵入甲酸进口，高温的混合气体从裂解反应器的出气口排出后，通过气体入口进入换热器，与甲酸进行热交换后，降温后的混合气体从气体出口流出换热器，进入氢气分离装置，升温后的甲酸从甲酸出口流出换热器。

3.一种如权利要求1所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述反应器本体上还设置有探温口、液位探测器、电加热棒、泄压阀、尾气回收口。

4.一种如权利要求3所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述反应器本体内还设有氢气燃烧室，用于燃烧尾气回收口回收的废气。

5.一种如权利要求4所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述氢气分离装置为钯膜管；所述氢气分离装置上设置有第一废气回收装置，用于回收氢气分离装置产生的废气，并将废气输送至反应器本体上的尾气回收口。

6.一种如权利要求2所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述换热器的甲酸出口与裂解反应器之间的管道上设置有单向阀。

7.一种如权利要求4所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述氢气储存容器可以通过管路将氢气输送至反应器本体内的氢气燃烧室。

8.一种如权利要求4所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述氢气储存容器可以通过管路将氢气输送至反应器系统外部的燃烧装置。

9.一种如权利要求8所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统，其特征在于，所述燃烧装置上设置有第二废气回收装置，用于回收燃烧氢气产生的废气，并将废气输送至反应器本体上的尾气回收口。

10.一种如权利要求9所述的基于甲酸裂解制取氢气的反应器系统的启动方法，其特征在于，该反应器系统的启动方法具体如下：

首次启动时，通过所述电加热棒，将所述反应器系统升温至额定温度，然后通过所述输送泵，定量地将甲酸从所述甲酸储存容器经过输送至所述反应器本体内，甲酸在一定温度及压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲酸裂解反应，生成氢气和二氧化碳；

后续启动时，将设备上次运行后存储在气体存储容器的氢气，输送至反应器本体内的氢气燃烧室进行燃烧，以生成热量，对反应器本体内的催化剂加热，将所述反应器系统升温至额定温度，然后通过所述输送泵，定量地将甲酸从所述甲酸储存容器经过输送至所述反应器本体内，甲酸在一定温度及压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲酸裂解反应，生成氢气和二氧化碳。