[发明专利]一种高效的甲醇水制氢系统及其制氢方法

摘要

本发明揭示了一种高效的甲醇水制氢系统及其制氢方法，所述系统包括液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室；液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；分离室内设有陶瓷膜分离器、金属钯膜分离器，进入分离室的气体先经过陶瓷膜分离器做预处理，得到较高纯度的氢气；较高纯度的氢气再进入金属钯膜分离器，得到更高纯度的氢气。本发明提出的高效的甲醇水制氢系统及其制氢方法，在分离室中，将经过重整的气体先通过陶瓷膜分离器分离出较高纯度的氢气（纯度为99%左右），而后经过金属钯膜分离器分离出高纯度的氢气（纯度为99.9999%以上）。从而可以满足制得高纯度氢气的前提下，大幅度降低制备成本，同时提高生产效率。

主权项

一种高效的甲醇水制氢系统，其特征在于，所述系统包括：液体储存容器、主制氢设备、一个或多个子制氢设备；一个或多个子制氢设备制得的氢气或/和余气作为主制氢设备的初始启动能源，当子制氢设备制得的部分氢气或/和余气满足设定量时，启动主制氢设备；此后，主制氢设备制得的氢气或/和余气维持主制氢设备运行；所述子制氢设备包括：小功率电机、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室；所述液体储存容器、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室通过管路依次连接；所述小功率电机用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整、子分离室分离；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量；待主制氢设备正常工作后子制氢设备停止工作；所述主制氢设备包括：换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂：Cu‑ZnO‑Al2O3或/和Cu‑ZnO‑ZrO；重整室内的温度为370°‑409°；重整室与分离室之间的传送通道设有一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；所述分离室的温度设定为410°‑430°，重整室内的温度低于分离室内的温度；所述分离室内设有陶瓷膜分离器、金属钯膜分离器，进入分离室的气体先经过陶瓷膜分离器做预处理，得到较高纯度的氢气，余气排出；较高纯度的氢气再进入金属钯膜分离器，得到更高纯度的氢气，余气排出；所述分离室连接有氢气管路、余气管路，氢气从氢气管路输出，余气通过余气管路输出；通过分离室输出的余气为所述换热器、气化室、重整室、分离室、预热 控温机构提供加热能源；所述设备还包括余气量检测单元，当检测到余气不足设定量时，将设定氢气分流输送至换热器、气化室、重整室、分离室、预热控温机构，以保证换热器、气化室、重整室、分离室、预热控温机构的温度条件。