[发明专利]甲醇氧化与水蒸汽重整分段结合在线产氢方法及设备

摘要

本发明公开一种甲醇氧化与水蒸汽重整分段结合在线产氢方法及设备，方法是是将甲醇氧化重整与水蒸汽催化重整产氢方法分段结合，第一段为甲醇等离子体氧化重整反应，所放出的热量作为第二段水蒸汽催化重整的热源，无需外部供给热量，设备结构简单，解决了现有的常规催化技术存在的反应启动慢、产出率低、成本高及催化剂失活等问题，具有反应启动快速、产出率高且成本低的优点，适用于燃料电池的在线产氢，尤其适用于车辆船舶等交通工具上燃料电池的在线产氢。

主权项

1.一种甲醇氧化与水蒸汽重整分段结合在线产氢方法，其特征在于依次按照如下步骤进行：a. 将水与甲醇按摩尔比为0~1：1混合，所述水不等于零，经气化或雾化得甲醇与水混合蒸汽A，将甲醇与水混合蒸汽A与空气混合得混合气体，所述混合气体中甲醇与氧气的摩尔比为1：0.1~0.5；b. 使所得混合气体进入反应器由电极放电进行等离子体氧化重整反应，得到重整热气体，所述等离子体的比能量输入为0.15~0.45 kW：1kg甲醇/h；c. 将水与甲醇按摩尔比为1~2：1混合，经气化或雾化得甲醇与水混合蒸汽B；d. 甲醇与水混合蒸汽B与重整热气体混合，之后经催化剂发生水蒸汽重整，所述甲醇与水混合蒸汽A和B的甲醇分配比为0.25 ~ 0.75：1；所述甲醇氧化与水蒸汽重整分段结合在线产氢方法用设备如下：由金属制成的筒式反应器（1），筒式反应器（1）外侧有保温层（2），筒式反应器（1）的顶端有绝缘封盖（3），与高压电源（4）相接的放电电极（5）垂直穿过绝缘封盖（3）的轴心，在放电电极（5）末端上方的筒式反应器（1）上设有一段气体入口（6），在筒式反应器（1）内设有催化剂床层（8），所述放电电极（5）末端与催化剂床层（8）之间的距离为5~20 cm，在筒式反应器（1）上设有位于放电电极（5）末端与催化剂床层（8）之间的二段气体入口（7），催化剂床层（8）下方为气体出口（9）。