專利名稱：一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將碳?xì)浠衔镱惾剂现卣苽錃錃獾姆磻?yīng)器，特別是涉及一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
能源危機(jī)和環(huán)境污染的日漸加劇迫使人們尋找新的環(huán)保能源，氫能源因其燃燒熱值高并且清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。以純氫為燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池具有高能量轉(zhuǎn)換效率和低污染排放等優(yōu)勢(shì)，且現(xiàn)階段燃料電池技術(shù)已達(dá)到一定高度，在移動(dòng)電源方面有著廣闊的應(yīng)用前景，但是氫源供應(yīng)的問題限制了燃料電池的推廣應(yīng)用。這是由于氫氣沸點(diǎn)低且不易壓縮和液化，不管以氣態(tài)還是液態(tài)儲(chǔ)存，都要占用大量的空間，并且氫氣易燃易爆，導(dǎo)致運(yùn)輸和加注十分困難和危險(xiǎn)。
目前，氫能源的需求量在不斷增大，制氫方法呈現(xiàn)多元化的格局。其中，將碳?xì)浠衔镱惾剂?如甲醇，乙醇等)重整制備氫氣的方法是研究的熱點(diǎn)。將碳?xì)浠衔镱惾剂现卣苽錃錃獾姆椒ㄒ话阌兴羝卣?、部分氧化重整法和自熱重整法，其反?yīng)原理如下水蒸汽重整反應(yīng)(Stem Reforming) 部分氧化重整反應(yīng)(Partial Oxidation) 自熱重整反應(yīng)(Autothermal Reforming) 水蒸汽重整法，使用該方法容易制得純度較高的氫，但水蒸汽重整為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需要外部熱源并且熱效率較低。部分氧化重整法，使用該方法制氫的產(chǎn)品氣純度較低，一氧化碳濃度過高。將水蒸汽重整和部分氧化重整結(jié)合在一起的自熱重整是目前將碳?xì)浠衔镱惾剂现卣苽錃錃獾闹匾l(fā)展方向。
板式反應(yīng)器因其具有高效的傳熱效率和緊湊的結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，自熱重整制氫反應(yīng)器一般選用板式反應(yīng)器。自熱重整的方法一般是先將碳?xì)浠衔镱惾剂虾退畾饣⑶覍⒀鯕?或空氣)預(yù)熱后，后將三種燃料同時(shí)輸入反應(yīng)器中，在一定的溫度促進(jìn)下，三種燃料發(fā)生反應(yīng)?，F(xiàn)有的板式反應(yīng)器一般將氧氣直接輸入反應(yīng)腔室內(nèi)，由于碳?xì)浠衔镆话惚容^容易燃燒，在高溫下與氧氣接觸容易產(chǎn)生爆炸，造成危險(xiǎn)。氧氣直接輸入反應(yīng)腔室的另一個(gè)弊端是，當(dāng)氧氣輸入反應(yīng)腔室內(nèi)時(shí)，氧氣在接觸催化劑時(shí)首先接觸到的物質(zhì)是反應(yīng)的產(chǎn)物CO、CO2或H2O等，因此在催化劑區(qū)域不再發(fā)生部分氧化重整反應(yīng)，催化劑得不到應(yīng)有的熱量，就不能維持部分氧化反應(yīng)的進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，在板式反應(yīng)器上設(shè)有氧氣噴射結(jié)構(gòu)，將氧氣噴入進(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)腔室內(nèi)，使氧氣跟碳?xì)浠衔镱惾剂铣浞只旌系耐瑫r(shí)也與催化劑接觸，氧氣與碳?xì)浠衔镱惾剂戏磻?yīng)時(shí)所釋放的熱量也加熱了催化劑，促進(jìn)了后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行；同時(shí)，將進(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物的蒸發(fā)、水蒸汽重整反應(yīng)和部分氧化反應(yīng)三者耦合在一起，利用部分氧化反應(yīng)所釋放的熱量促進(jìn)水蒸汽重整反應(yīng)物的蒸發(fā)和反應(yīng)，充分利用系統(tǒng)的熱量的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不同功能的整合。
本發(fā)明中所說的燃料指的是碳?xì)浠衔镱惾剂?，所說的氧氣包括采用純氧氣或空氣。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，包括一個(gè)入口蓋板和一個(gè)出口蓋板，至少一個(gè)由吸熱反應(yīng)基板和放熱反應(yīng)基板組成的反應(yīng)單元體，反應(yīng)單元體位于兩個(gè)蓋板之間；所述的吸熱反應(yīng)基板包括一個(gè)位于基板中央的碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)腔室、分別位于反應(yīng)腔室兩側(cè)并與反應(yīng)腔室連通的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道以及分別位于反應(yīng)腔室的另外兩側(cè)的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道；所述吸熱反應(yīng)基板還設(shè)有一個(gè)氧氣噴射結(jié)構(gòu)，氧氣噴射結(jié)構(gòu)位于反應(yīng)腔室與部分氧化重整反應(yīng)物流道之間，包括氧氣流道，氧氣分布腔和氧氣噴孔；氧氣分布腔與氧氣流道連通，氧氣分布腔位于氧氣噴孔上方；所述的放熱反應(yīng)基板包括一個(gè)位于基板中央的碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)腔室、分別位于反應(yīng)腔室兩側(cè)并與反應(yīng)腔室連通的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道、分別位于反應(yīng)腔室的另外兩側(cè)的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道以及位于反應(yīng)腔室外側(cè)的氧氣流道吸熱反應(yīng)基板覆蓋在放熱反應(yīng)基板的表面，氧氣噴射結(jié)構(gòu)與放熱反應(yīng)基板上反應(yīng)腔室的一端配合；所述吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道與放熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道連通，或者吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道為沉孔；所述吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道與放熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)的產(chǎn)物流道或者反應(yīng)物流道連通；吸熱反應(yīng)基板上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道分別與放熱反應(yīng)基板上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道連通；所述吸熱反應(yīng)基板和放熱反應(yīng)基板上的氧氣流道相互連通；所述的氧氣噴孔是由一排間隔一定距離的噴口組成，噴口的形狀為長(zhǎng)方形或者橢圓形；所述的氧氣噴孔是由多行和多列間隔一定距離的噴口組成，噴口的形狀為圓形、錐形、橢圓型、正方形或三角形；所述的氧氣噴孔是由一排間隔一定距離的長(zhǎng)方形噴口的兩端交替地彼此連接，形成蜿蜒的噴口結(jié)構(gòu)；所述入口蓋板包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口以及氧氣入口，所述水蒸汽重整反應(yīng)物入口和部分氧化重整反應(yīng)物入口分別與吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道和部分氧化重整反應(yīng)物流道連通，所述氧氣入口與吸熱反應(yīng)基板上的氧氣流道連通；所述出口蓋板包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的產(chǎn)物出口和部分氧化重整反應(yīng)的產(chǎn)物出口，所述水蒸汽重整產(chǎn)物出口和部分氧化重整產(chǎn)物出口分別與放熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道和部分氧化重整產(chǎn)物流道連通；所述的入口蓋板包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口以及氧氣入口，還包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口；所述水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口分別與吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口連通，部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口分別與吸熱反應(yīng)基板上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口連通，所述氧氣入口與吸熱反應(yīng)基板上的氧氣流道連通；所述吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道為沉孔，產(chǎn)物流道為通孔；所述放熱反應(yīng)基板上的流道為通孔；所述流道形狀為長(zhǎng)方形或三角形；所述的吸熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室是沉槽結(jié)構(gòu)，反應(yīng)腔室內(nèi)填涂有用于碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的催化劑；所述的吸熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室是微通道結(jié)構(gòu)，微通道是由一排間隔一定距離的具有一定深度的長(zhǎng)方形溝槽組成；反應(yīng)腔室用于進(jìn)行碳?xì)浠衔镱惾剂习l(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物的蒸發(fā)，或者用于水蒸汽重整反應(yīng)；用于發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)時(shí)，微通道內(nèi)填涂有用于碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的催化劑；所述的放熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室為沉槽或者微通道結(jié)構(gòu)，微通道是由一排間隔一定距離的具有一定深度的長(zhǎng)方形溝槽組成；反應(yīng)腔室內(nèi)填涂有用于碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的催化劑。
本發(fā)明與現(xiàn)有的制氫反應(yīng)器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)板式制氫反應(yīng)器中引入氧氣噴射結(jié)構(gòu)，使氧氣與燃料充分混合的同時(shí)在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，有效的降低了直接混合存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
(2)整個(gè)板式制氫反應(yīng)器體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，可根據(jù)需要增加或減少疊合薄板的數(shù)量，克服了傳統(tǒng)反應(yīng)器難以擴(kuò)大的局限性。
(3)薄板相互疊合在一起，部分氧化重整反應(yīng)促使水蒸汽重整反應(yīng)的進(jìn)行，從而達(dá)到自熱平衡，并且所制備的氫氣濃度高。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的吸熱反應(yīng)基板上的氧氣噴射結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的氧氣噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的氧氣噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例2的吸熱反應(yīng)基板上的微通道的截面示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例5的具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例5的氧氣噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的實(shí)施例1圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。該板式制氫反應(yīng)器具有多個(gè)薄板疊合結(jié)構(gòu)，主要包括一個(gè)入口蓋板3和一個(gè)出口蓋板4，至少一個(gè)由吸熱反應(yīng)基板1和放熱反應(yīng)基板2組成的反應(yīng)單元體，反應(yīng)單元體位于兩個(gè)蓋板之間。更具體地，吸熱反應(yīng)基板1通過吸收熱量，使燃料和水混合物在催化劑作用下發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；放熱反應(yīng)基板2通過燃料和氧氣的部分氧化重整反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，并且為吸熱反應(yīng)基板1提供熱量；兩個(gè)蓋板為水蒸汽重整反應(yīng)和部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物提供入口，以及用于水蒸汽重整反應(yīng)和部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物提供出口。
吸熱反應(yīng)基板1包括一個(gè)位于基板中央的燃料進(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的方形反應(yīng)腔室18、分別位于反應(yīng)腔室18兩側(cè)并與反應(yīng)腔室18連通的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道12和產(chǎn)物流道14以及分別位于反應(yīng)腔室18的另外兩側(cè)的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11和產(chǎn)物流道13；并且還設(shè)有一個(gè)氧氣噴射結(jié)構(gòu)，氧氣噴射結(jié)構(gòu)位于反應(yīng)腔室18與部分氧化重整反應(yīng)物流道11之間，包括氧氣流道17，氧氣分布腔15和氧氣噴孔16。其中水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道12和產(chǎn)物流道14、部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11和產(chǎn)物流道13均為長(zhǎng)方形通孔，反應(yīng)腔室18是沉槽結(jié)構(gòu)，里面填涂有用于發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)的催化劑19。
放熱反應(yīng)基板2包括一個(gè)位于基板中央的碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的方形反應(yīng)腔室28、分別位于反應(yīng)腔室28兩側(cè)并與反應(yīng)腔室28連通的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道21和產(chǎn)物流道23、分別位于反應(yīng)腔室28的另外兩側(cè)的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道22和產(chǎn)物流道24以及位于反應(yīng)腔室28外側(cè)的氧氣流道27。其中部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道21和產(chǎn)物流道23、水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道22和產(chǎn)物流道24均為長(zhǎng)方形通孔，反應(yīng)腔室28是沉槽結(jié)構(gòu)，里面填涂有用于發(fā)生部分氧化重整反應(yīng)的催化劑29。
圖2是吸熱反應(yīng)基板1上的氧氣噴射結(jié)構(gòu)的橫截面圖。氧氣噴射結(jié)構(gòu)包括氧氣流道17，氧氣分布腔15和氧氣噴孔16。氧氣分布腔15與氧氣流道17連通，氧氣分布腔15位于氧氣噴孔16上方。氧氣在板式反應(yīng)器的流動(dòng)過程為當(dāng)氧氣在氧氣流道17內(nèi)流動(dòng)時(shí)，部分氧氣流到氧氣分布腔15內(nèi)，由于氧氣噴孔16的截面面積小于氧氣分布腔15的截面面積，在體積流量一定的情況下，當(dāng)氧氣由大截面進(jìn)入小截面時(shí)，氧氣的流速就會(huì)加快，產(chǎn)生噴射效果，同時(shí)氧氣被分割成多股小氣流，因此當(dāng)氧氣從噴孔16往放熱反應(yīng)基板2上的反應(yīng)腔室28的一端進(jìn)行噴射，使氧氣跟碳?xì)浠衔镱惾剂铣浞只旌系耐瑫r(shí)也與催化劑接觸，氧氣與碳?xì)浠衔镱惾剂戏磻?yīng)時(shí)所釋放的熱量也加熱了催化劑，促進(jìn)了后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行。
圖3是本實(shí)施例的氧氣噴孔16的一種結(jié)構(gòu)示意圖，由一排間隔一定距離的長(zhǎng)方形噴口組成，噴口的形狀為長(zhǎng)方形。該噴口的形狀還可以為橢圓形。
入口蓋板3包括部分氧化重整反應(yīng)物入口31，水蒸汽重整反應(yīng)物入口32和氧氣入口37。出口蓋板4包括水蒸汽重整反應(yīng)產(chǎn)物出口44和部分氧化重整反應(yīng)產(chǎn)物出口43。其中部分氧化重整反應(yīng)物入口31、水蒸汽重整反應(yīng)物入口32、氧氣入口37、水蒸汽重整反應(yīng)產(chǎn)物出口44和部分氧化重整反應(yīng)產(chǎn)物出口43均為長(zhǎng)方形通孔。
組成板式反應(yīng)器各個(gè)薄板的疊合關(guān)系和對(duì)齊方式如下入口蓋板3安裝于吸熱反應(yīng)基板1的上面，入口蓋板3的表面30b與吸熱反應(yīng)基板1的表面10a重疊在一起，并且入口蓋板3的部分氧化重整反應(yīng)物入口31、水蒸汽重整反應(yīng)物入口32分別與吸熱反應(yīng)基板1上的部分氧化重整反應(yīng)物流道11和水蒸汽重整反應(yīng)物流道12連通，氧氣入口37與吸熱反應(yīng)基板1上的氧氣流道17連通。
吸熱反應(yīng)基板1安裝于入口蓋板3和放熱反應(yīng)基板2之間，吸熱反應(yīng)基板1的表面10b與放熱反應(yīng)基板2的表面20a重疊在一起，氧氣噴射結(jié)構(gòu)與放熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室28的一端配合；并且吸熱反應(yīng)基板1上的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道12和產(chǎn)物流道14分別與放熱反應(yīng)基板上2的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道22和產(chǎn)物流道24連通；吸熱反應(yīng)基板1上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11和產(chǎn)物流道13分別與放熱反應(yīng)基板2上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道21和產(chǎn)物流道23連通；吸熱反應(yīng)基板1的氧氣流道17和放熱反應(yīng)基板上1的氧氣流道27相互連通。
放熱反應(yīng)基板2安裝于吸熱反應(yīng)基板1和出口蓋板4之間，放熱反應(yīng)基板2的表面20b與出口蓋板4的表面40a重疊在一起，并且放熱反應(yīng)基板2的部分氧化重整產(chǎn)物流道23和水蒸汽重整反應(yīng)物流道24分別與出口蓋板4的部分氧化重整產(chǎn)物出口43和水蒸汽重整產(chǎn)物出口44連通。
板式制氫反應(yīng)器的連接方式如下在各個(gè)薄板之間放上密封片(圖中未標(biāo)出)，然后加工相應(yīng)的固定孔(圖中未標(biāo)出)，利用螺栓來鎖緊。該連接方式還可以通過在各個(gè)薄板接觸的表面之間先涂上熔點(diǎn)低于各個(gè)薄板的焊料，然后通過加溫使焊料融化，冷凝后各個(gè)薄板形成緊固的一體。
當(dāng)板式制氫反應(yīng)器工作時(shí)，燃料經(jīng)氣化后，先通過入口蓋板3的部分氧化重整反應(yīng)物入口31，再流過吸熱反應(yīng)基板1上的部分氧化重整反應(yīng)物流道11，然后通過放熱反應(yīng)基板2上的部分氧化重整反應(yīng)物流道21，最后流入反應(yīng)腔室28；同時(shí)氧氣經(jīng)預(yù)熱后，先通過入口蓋板3的氧氣入口37，再流過吸熱反應(yīng)基板1上的氧氣流道17，一部分氧氣進(jìn)入氧氣分布腔15，經(jīng)氧氣噴孔16往放熱反應(yīng)基板2的反應(yīng)腔室28的一端進(jìn)行噴射，與進(jìn)入反應(yīng)腔室28的氣態(tài)燃料進(jìn)行充分混合并在催化劑29作用下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)放熱反應(yīng)基板2的部分氧化重整產(chǎn)物流道23流出，最后經(jīng)出口蓋板4上的部分氧化重整產(chǎn)物出口43流出反應(yīng)器。
與此同時(shí)，燃料和水混合體經(jīng)氣化后，先通過入口蓋板1的水蒸汽重整反應(yīng)物入口32，再流過吸熱反應(yīng)基板1上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道12，然后進(jìn)入反應(yīng)腔室18，在催化劑19作用下和通過吸收部分氧化反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)時(shí)所釋放熱量的促進(jìn)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物通過吸熱反應(yīng)基板1上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道14流出，后通過放熱反應(yīng)基板2上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道24，最后經(jīng)出口蓋板4上的水蒸汽重整產(chǎn)物出口44流出反應(yīng)器。
板式反應(yīng)器中水蒸汽重整反應(yīng)物和部分氧化重整反應(yīng)物的流動(dòng)方向形成錯(cuò)流方式，因此在吸熱反應(yīng)基板1和放熱反應(yīng)基板2之間可以實(shí)現(xiàn)高效的熱傳遞。
實(shí)施例2圖4是本發(fā)明的另一具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，板式制氫反應(yīng)器具有4個(gè)薄板疊合結(jié)構(gòu)，包括具有與實(shí)施例1的放熱反應(yīng)基板2、入口蓋板3和出口蓋板4相同結(jié)構(gòu)的放熱反應(yīng)基板2A、入口蓋板3A和出口蓋板4A，并且還包括吸熱反應(yīng)基板1A，主要用于燃料和水混合體的蒸發(fā)或者用于水蒸汽重整反應(yīng)。
吸熱反應(yīng)基板1A包括一個(gè)位于基板中央的燃料進(jìn)行蒸發(fā)或水蒸汽重整反應(yīng)的微通道18A、分別位于微通道18A兩側(cè)并與微通道18A連通的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道12A和產(chǎn)物流道14A以及分別位于微通道18A的另外兩側(cè)的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11A和產(chǎn)物流道13A；并且還設(shè)有一個(gè)與實(shí)施例1相同結(jié)構(gòu)的氧氣噴射結(jié)構(gòu)，氧氣噴射結(jié)構(gòu)位于微通道18A與部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11A之間，包括氧氣流道17A，氧氣分布腔15A和氧氣噴孔16A。其中水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道12A和產(chǎn)物流道14A、部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11A和產(chǎn)物流道13A均為長(zhǎng)方形通孔。
圖5是本實(shí)施例的氧氣噴孔16A的結(jié)構(gòu)示意圖，由多行和多列間隔一定距離的圓形噴口組成，噴口的形狀為方形。該噴口的形狀還可以為錐形、橢圓型、圓形或三角形。
圖6為吸熱反應(yīng)基板1A上的微通道18A的截面示意圖，由一排間隔一定的具有一定深度的長(zhǎng)方形溝槽組成。
本實(shí)施例中，吸熱反應(yīng)基板1A安裝于入口蓋板3A和放熱反應(yīng)基板2A之間，各個(gè)薄板具有與實(shí)施例1中的板式制氫反應(yīng)器相同的疊合關(guān)系、對(duì)齊方式和連接方式。
本實(shí)施例中，吸熱反應(yīng)基板1A用于燃料和水混合物蒸發(fā)時(shí)，板式制氫反應(yīng)器工作時(shí)，燃料經(jīng)氣化和氧氣經(jīng)預(yù)熱后，從入口蓋板3A流入，在放熱反應(yīng)基板2A的反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生部分氧化反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)基板1A提供熱量，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)出口蓋板4A流出。同時(shí)燃料和水的混合體經(jīng)入口蓋板3A流入，通過吸熱蓋板1A上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道12A，然后流入微通道18A，在吸收放熱反應(yīng)基板2A所釋放的熱量后蒸發(fā)為氣體，所蒸發(fā)的氣體經(jīng)水蒸汽重整產(chǎn)物流道14A，流過放熱反應(yīng)蓋板2A，最后通過出口蓋板4A流出。
吸熱反應(yīng)基板1A用于燃料的水蒸汽重整反應(yīng)時(shí)，在吸熱反應(yīng)基板1A的微通道18A填涂上發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)的催化劑(圖中未標(biāo)出)。板式制氫反應(yīng)器工作時(shí)，燃料經(jīng)氣化和氧氣經(jīng)預(yù)熱后，從入口蓋板3A流入，在放熱反應(yīng)基板2A的反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生部分氧化反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)基板1A提供熱量，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)出口蓋板4A流出。同時(shí)燃料和水的混合體經(jīng)入口蓋板3A流入，通過吸熱蓋板1A上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道12A，然后流入微通道18A，在吸收放熱反應(yīng)基板2A所釋放的熱量后，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水蒸汽重整產(chǎn)物流道14A，流過放熱反應(yīng)蓋板2A，最后通過出口蓋板4A流出。
實(shí)施例3圖7是本發(fā)明的另一具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，板式制氫反應(yīng)器具有4個(gè)薄板疊合結(jié)構(gòu)，包括具有與實(shí)施例1的吸熱蓋板1和放熱反應(yīng)基板2相同結(jié)構(gòu)的吸熱蓋板1B和放熱反應(yīng)基板2B，并且還包括入口蓋板3B，主要用于水蒸汽重整反應(yīng)物和部分氧化重整反應(yīng)物入口，并作為水蒸汽重整反應(yīng)產(chǎn)物和部分氧化重整反應(yīng)產(chǎn)物出口，和出口蓋板4B，僅提供密封作用。
本實(shí)施例中，入口蓋板3B包括部分氧化重整反應(yīng)物入口31B，水蒸汽重整反應(yīng)物入口32B，氧氣入口37B，還包括燃料水蒸汽重整產(chǎn)物出口34B和部分氧化重整產(chǎn)物出口33B，全部入口和出口均為通孔。
本實(shí)施例中，入口蓋板3B安裝于吸熱反應(yīng)基板1B的上面，入口蓋板3的表面30bB與吸熱反應(yīng)基板1的表面1OaB重疊在一起，并且入口蓋板3B上的水蒸汽重整反應(yīng)物入口32B和產(chǎn)物出口34B分別與吸熱反應(yīng)基板1B上的水蒸汽重整反應(yīng)物入口12B和產(chǎn)物出口14B連通；入口蓋板3B上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口31B和產(chǎn)物出口33B分別與吸熱反應(yīng)基板1B的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口11B和產(chǎn)物出口13B連通；入口蓋板3B上的氧氣入口37B與吸熱反應(yīng)基板1B的氧氣流道17B連通。組成板式制氫反應(yīng)器的其它薄板具有與實(shí)施例1中的板式制氫反應(yīng)器相同的疊合關(guān)系和連接方式。
本實(shí)施例中板式制氫反應(yīng)器工作時(shí)，燃料經(jīng)氣化和氧氣經(jīng)預(yù)熱后，分別從入口蓋板3B上的部分氧化重整反應(yīng)物入口31B和氧氣入口37B流入，在放熱反應(yīng)基板2B的反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生部分氧化反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)基板1B提供熱量，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)入口蓋板3B上的部分氧化重整產(chǎn)物出口33B流出反應(yīng)器。同時(shí)燃料和水的混合體經(jīng)入口蓋板3B上的水蒸汽重整反應(yīng)物入口32B流入，在吸收放熱反應(yīng)基板2B所提供的熱量下，在吸熱蓋板1B反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)入口蓋板3B上的出口水蒸汽重整產(chǎn)物出口34B流出反應(yīng)器。在本實(shí)施例中的出口蓋板4B僅僅提供密封作用。
實(shí)施例4圖8是本發(fā)明的另一實(shí)施例的具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，板式制氫反應(yīng)器具有4個(gè)薄板疊合結(jié)構(gòu)，包括具有與實(shí)施例2的吸熱反應(yīng)基板1A和放熱反應(yīng)基板2A相同結(jié)構(gòu)的吸熱反應(yīng)基板1C和放熱反應(yīng)基板2C，并且還包括與實(shí)施例3的入口蓋板3B和出口蓋板4B相同結(jié)構(gòu)的入口蓋板3C和出口蓋板4C。
本實(shí)施例中，組成板式制氫反應(yīng)器的各個(gè)薄板具有與實(shí)施例3中的板式制氫反應(yīng)器相同的疊合關(guān)系、對(duì)齊方式和連接方式。
本實(shí)施例中板式制氫反應(yīng)器工作時(shí)，燃料經(jīng)氣化和氧氣經(jīng)預(yù)熱后，分別從入口蓋板3C上的部分氧化重整反應(yīng)物入口31C和氧氣入口37C流入，在放熱反應(yīng)基板2C的反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生部分氧化反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)基板1C提供熱量，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)入口蓋板3C上的部分氧化重整產(chǎn)物出口33C流出反應(yīng)器。同時(shí)燃料和水的混合體經(jīng)入口蓋板3C的水蒸汽重整反應(yīng)物入口32C流入，在吸收放熱反應(yīng)基板2C所釋放的熱量下，在吸熱反應(yīng)基板1C內(nèi)蒸發(fā)為氣體或者在催化劑作用下發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)，蒸發(fā)或反應(yīng)的產(chǎn)物經(jīng)入口蓋板3C上的水蒸汽重整產(chǎn)物出口34C流出。在本實(shí)施例中的出口蓋板4C僅僅提供密封作用。
實(shí)施例5如圖9所示，板式制氫反應(yīng)器具有6個(gè)薄板疊合結(jié)構(gòu)，包括具有兩個(gè)與實(shí)施例1的放熱反應(yīng)基板2相同結(jié)構(gòu)的放熱反應(yīng)基板2D和2d，一個(gè)與實(shí)施例1的吸熱反應(yīng)基板1和出口蓋板4相同結(jié)構(gòu)的吸熱反應(yīng)基板1d和出口蓋板4D，并且還包括一個(gè)入口蓋板3D，主要用于水蒸汽重整反應(yīng)物和部分氧化重整反應(yīng)物入口，和一個(gè)吸熱反應(yīng)基板1D，用于燃料和水混合體的蒸發(fā)。
入口蓋板3D包括部分氧化重整反應(yīng)物入口31D，水蒸汽重整反應(yīng)物入口34D和氧氣入口37D，全部入口均為通孔。
吸熱反應(yīng)基板1D包括一個(gè)位于基板中央的用于水蒸汽重整反應(yīng)物蒸發(fā)的微通道18D、分別位于微通道18D兩側(cè)并與微通道18D連通的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道14D和產(chǎn)物流道12D以及分別位于微通道18D的另外兩側(cè)的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11D和產(chǎn)物流道13D；并且還設(shè)有一個(gè)氧氣噴射結(jié)構(gòu)，氧氣噴射結(jié)構(gòu)位于微通道18D與部分氧化重整反應(yīng)物流道11D之間，包括氧氣流道17D，氧氣分布腔15D和氧氣噴孔16D。其中水蒸汽重整反應(yīng)物流道14D是長(zhǎng)方形沉孔，即非通孔結(jié)構(gòu)，而水蒸汽重整產(chǎn)物流道12D、部分氧化重整反應(yīng)物流道11D和產(chǎn)物流道13D均為長(zhǎng)方形通孔。
圖10是本實(shí)施例的氧氣噴孔16D的結(jié)構(gòu)示意圖，將一排間隔一定距離的長(zhǎng)方形噴口的兩端交替地彼此連接，形成蜿蜒的噴口結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中，組成板式制氫反應(yīng)器的吸熱反應(yīng)基板1d、放熱反應(yīng)基板2d和出口蓋板4D具有與實(shí)施例1中的板式制氫反應(yīng)器中吸熱反應(yīng)基板1、放熱反應(yīng)基板2和出口蓋板4相同的疊合關(guān)系、對(duì)齊方式和連接方式。
入口蓋板3D安裝于吸熱反應(yīng)基板1D的上面，入口蓋板3D的表面30bD與吸熱反應(yīng)基板1D的表面10aD重疊在一起，并且入口蓋板3的部分氧化重整反應(yīng)物入口31D、水蒸汽重整反應(yīng)物入口34D分別與吸熱反應(yīng)基板1D上的部分氧化重整反應(yīng)物流道11D和水蒸汽重整反應(yīng)物流道14D連通；入口蓋板3的氧氣入口37D與吸熱反應(yīng)基板1D上的氧氣流道17D連通。
吸熱反應(yīng)基板1D安裝于入口蓋板3D和放熱反應(yīng)基板2D之間，吸熱反應(yīng)基板1D的表面10bD與放熱反應(yīng)基板2D的表面20ad重疊在一起，并且吸熱反應(yīng)基板1D上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道12D與放熱反應(yīng)基板2D上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道22D連通；吸熱反應(yīng)基板1D上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11D和產(chǎn)物流道13D分別與放熱反應(yīng)基板2D上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道21D和產(chǎn)物流道23D連通；吸熱反應(yīng)基板1D上的氧氣流道17D與放熱反應(yīng)基板2D上的氧氣流道27D連通。
放熱反應(yīng)基板2D的表面20bD與吸熱蓋板1d的表面10ad重疊在一起，并且放熱反應(yīng)基板2D上的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道22D和產(chǎn)物流道24D分別與吸熱反應(yīng)基板1d上的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道12d和產(chǎn)物流道14d連通；放熱反應(yīng)基板2D上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道21D和產(chǎn)物流道23D分別與吸熱反應(yīng)基板1d上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道11d和產(chǎn)物流道13d連通；放熱反應(yīng)基板2D上的氧氣流道27D與吸熱反應(yīng)基板1d上的氧氣流道17d連通。
本實(shí)施例中板式制氫反應(yīng)器工作時(shí)，燃料經(jīng)氣化和氧氣經(jīng)預(yù)熱后，分別從入口蓋板3D上的部分氧化重整反應(yīng)物入口31D和氧氣入口37D流入，并分別流入放熱反應(yīng)基板2D和2d的反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生部分氧化反應(yīng)，分別為吸熱反應(yīng)基板1D和1d提供熱量，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)出口蓋板4D流出反應(yīng)器。同時(shí)燃料和水的混合體經(jīng)入口蓋板3D上的水蒸汽重整反應(yīng)物入口34D流入，先流入吸熱蓋板1D上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道14D，然后進(jìn)入微通道18D內(nèi)，在吸收放熱反應(yīng)基板2D所釋放的熱量下蒸發(fā)為氣體，所蒸發(fā)的氣體經(jīng)吸熱蓋板上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道12D流出，然后經(jīng)過放熱反應(yīng)基板2D上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道22D，流入到吸熱反應(yīng)基板1d上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道12d，流入反應(yīng)腔內(nèi)，在吸收放熱反應(yīng)基板2d所釋放的熱量下，在反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)，經(jīng)吸熱反應(yīng)基板1d上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道14d流出，經(jīng)過放熱反應(yīng)基板2d上的流道和出口蓋板4D上的出口流出反應(yīng)器。
權(quán)利要求
1.一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，包括一個(gè)入口蓋板和一個(gè)出口蓋板，至少一個(gè)由吸熱反應(yīng)基板和放熱反應(yīng)基板組成的反應(yīng)單元體，反應(yīng)單元體位于兩個(gè)蓋板之間，其特征在于所述的吸熱反應(yīng)基板包括一個(gè)位于基板中央的碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)腔室、分別位于反應(yīng)腔室兩側(cè)并與反應(yīng)腔室連通的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道以及分別位于反應(yīng)腔室的另外兩側(cè)的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道；所述吸熱反應(yīng)基板還設(shè)有一個(gè)氧氣噴射結(jié)構(gòu)，氧氣噴射結(jié)構(gòu)位于反應(yīng)腔室與部分氧化重整反應(yīng)物流道之間，包括氧氣流道，氧氣分布腔和氧氣噴孔；氧氣分布腔與氧氣流道連通，氧氣分布腔位于氧氣噴孔上方；所述的放熱反應(yīng)基板包括一個(gè)位于基板中央的碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)腔室、分別位于反應(yīng)腔室兩側(cè)并與反應(yīng)腔室連通的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道、分別位于反應(yīng)腔室的另外兩側(cè)的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道以及位于反應(yīng)腔室外側(cè)的氧氣流道；吸熱反應(yīng)基板覆蓋在放熱反應(yīng)基板的表面，氧氣噴射結(jié)構(gòu)與放熱反應(yīng)基板上反應(yīng)腔室的一端配合；所述吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道與放熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道連通，或者吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道為沉孔；所述吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道與放熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)的產(chǎn)物流道或者反應(yīng)物流道連通；吸熱反應(yīng)基板上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道分別與放熱反應(yīng)基板上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道和產(chǎn)物流道連通；所述吸熱反應(yīng)基板和放熱反應(yīng)基板上的氧氣流道相互連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述的氧氣噴孔是由一排間隔一定距離的噴口組成，噴口的形狀為長(zhǎng)方形或者橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述的氧氣噴孔是由多行和多列間隔一定距離的噴口組成，噴口的形狀為圓形、錐形、橢圓型、正方形或三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述的氧氣噴孔是由一排間隔一定距離的長(zhǎng)方形噴口的兩端交替地彼此連接，形成蜿蜒的噴口結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意項(xiàng)所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述入口蓋板包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口以及氧氣入口，所述水蒸汽重整反應(yīng)物入口和部分氧化重整反應(yīng)物入口分別與吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)物流道和部分氧化重整反應(yīng)物流道連通，所述氧氣入口與吸熱反應(yīng)基板上的氧氣流道連通；所述出口蓋板包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的產(chǎn)物出口和部分氧化重整反應(yīng)的產(chǎn)物出口，所述水蒸汽重整產(chǎn)物出口和部分氧化重整產(chǎn)物出口分別與放熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整產(chǎn)物流道和部分氧化重整產(chǎn)物流道連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意項(xiàng)所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述的入口蓋板包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口以及氧氣入口，還包括碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口；所述水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口分別與吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口連通，部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口分別與吸熱反應(yīng)基板上的部分氧化重整反應(yīng)的反應(yīng)物入口和產(chǎn)物出口連通，所述氧氣入口與吸熱反應(yīng)基板上的氧氣流道連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意項(xiàng)所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述吸熱反應(yīng)基板上的水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物流道為沉孔，產(chǎn)物流道為通孔；所述放熱反應(yīng)基板上的流道為通孔；所述流道形狀為長(zhǎng)方形或三角形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意項(xiàng)所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述的吸熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室是沉槽結(jié)構(gòu)，反應(yīng)腔室內(nèi)填涂有用于碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的催化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意項(xiàng)所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述的吸熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室是微通道結(jié)構(gòu)，微通道是由一排間隔一定距離的具有一定深度的長(zhǎng)方形溝槽組成；反應(yīng)腔室用于進(jìn)行碳?xì)浠衔镱惾剂习l(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)的反應(yīng)物的蒸發(fā)，或者用于水蒸汽重整反應(yīng)；用于發(fā)生水蒸汽重整反應(yīng)時(shí)，微通道內(nèi)填涂有用于碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行水蒸汽重整反應(yīng)的催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，其特征在于所述的放熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室為沉槽或者微通道結(jié)構(gòu)，微通道是由一排間隔一定距離的具有一定深度的長(zhǎng)方形溝槽組成；反應(yīng)腔室內(nèi)填涂有用于碳?xì)浠衔镱惾剂线M(jìn)行部分氧化重整反應(yīng)的催化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有氧氣噴射結(jié)構(gòu)的板式制氫反應(yīng)器，包括至少一個(gè)由吸熱反應(yīng)基板和放熱反應(yīng)基板組成的反應(yīng)單元體，吸熱反應(yīng)基板設(shè)有一個(gè)氧氣噴射結(jié)構(gòu)，包括氧氣流道，氧氣分布腔和氧氣噴孔；氧氣分布腔與氧氣流道連通，氧氣分布腔位于氧氣噴孔上方。吸熱反應(yīng)基板覆蓋在放熱反應(yīng)基板的表面，氧氣噴射結(jié)構(gòu)與放熱反應(yīng)基板上反應(yīng)腔室的一端配合；氧氣或空氣經(jīng)吸熱反應(yīng)基板上的氧氣噴射結(jié)構(gòu)進(jìn)入放熱反應(yīng)基板上的反應(yīng)腔室內(nèi)，與碳?xì)浠衔镱惾剂铣浞只旌虾筮M(jìn)行反應(yīng)。板式制氫反應(yīng)器中引入氧氣噴射結(jié)構(gòu)，使氧氣與燃料充分混合的同時(shí)在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，提高了制氫效率，有效降低了直接混合存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)C01B3/36GK1935633SQ20061012278
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者湯勇, 潘敏強(qiáng), 陳鴻慶, 萬珍平, 余皓, 彭峰, 劉小康, 周偉, 曾凱 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)