甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器、甲醇水制氫系統(tǒng)及制氫方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器、甲醇水制氫系統(tǒng)及制氫方法。其中，甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱；溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度。本發(fā)明啟動(dòng)時(shí)間短、加熱效率高、安全可靠，且無(wú)需電加熱裝置加熱。
【專(zhuān)利說(shuō)明】甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器、甲醇水制氫系統(tǒng)及制氫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甲醇水氫氣制備設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，與此同時(shí)，本發(fā)明還涉及采用該重整器的甲醇水制氫系統(tǒng)及制氫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氫，是一種21世紀(jì)最理想的能源之一，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產(chǎn)生的能量最多，而且它燃燒的產(chǎn)物是水，沒(méi)有灰渣和廢氣，不會(huì)污染環(huán)境；而煤和石油燃燒生成的主要是0)2和302，可分別產(chǎn)生溫室效應(yīng)和酸雨。煤和石油的儲(chǔ)量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產(chǎn)物也是水，可源源不斷地產(chǎn)生氫氣，永遠(yuǎn)不會(huì)用完。氫的分布很廣泛，水就是氫的大“倉(cāng)庫(kù)”，其中含有11%的氫。泥土里約有1.5%的氫；石油、煤炭、天然氣、動(dòng)植物體內(nèi)等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70%為水所覆蓋，儲(chǔ)水量很大，因此可以說(shuō)，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法從制取氫，那么氫也將是一種價(jià)格相當(dāng)便宜的能源。
[0003]目前，世界上氫的年產(chǎn)量約為3600萬(wàn)噸，制氫方法主要有兩種:其一、絕大部分氫是從石油、煤炭和天然氣中制取，這種方法需要消耗本來(lái)就很緊缺的礦物燃料；其二、約有4%的氫是用電解水的方法制取，這種方法消耗電能大，很不劃算。隨著技術(shù)的進(jìn)步，采用甲醇和水重整制氫的技術(shù)漸漸得到發(fā)展，其能減少化工生產(chǎn)中的能耗和降低成本，并有望替代電能消耗特別在的電解水制氫工藝。利用先進(jìn)的甲醇水蒸氣重整技術(shù)制取氏與0)2的混合氣體，再經(jīng)鈀膜分離器分離，可分別得到h2和co2。
[0004]參照中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)201310340475.0 ( 申請(qǐng)人::上海合既得動(dòng)氫機(jī)器有限公司)，甲醇與水蒸氣在350-409°C溫度下1-5M Pa的壓力條件下通過(guò)催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，這是一個(gè)多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)方程如下:
CH30H — C0+2H2(1)
H20+C0 — C02+H2(2)
CH30H+H20 — C02+3H2 (3)
重整反應(yīng)生成的H2和C02，再經(jīng)過(guò)分離室的鈀膜分離器將H2和C02分離，得到高純氫氣。
[0005]甲醇水的催化反應(yīng)在甲醇水制氫設(shè)備的重整器中完成，重整器包括重整器殼體及位于重整體器殼體內(nèi)的燃燒腔和重整腔，還包括重整器啟動(dòng)裝置，一般地，重整腔中需要350-409°C的溫度，而燃燒腔中需要405-570°C的溫度，重整器才能正常工作。重整器的啟動(dòng)是通過(guò)啟動(dòng)裝置完成的，在現(xiàn)有技術(shù)中，冷啟動(dòng)通常需要很長(zhǎng)時(shí)間，一般在5小時(shí)以上，而熱啟動(dòng)需要耗費(fèi)大量能源，使重整腔等裝置處于高溫狀態(tài)。
[0006]有鑒于此，本創(chuàng)作者于2013年11月18日申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利201310578086.1( 申請(qǐng)人::上海合既得動(dòng)氫機(jī)器有限公司)，該發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種能快速啟動(dòng)的甲醇水制氫系統(tǒng)及其制氫方法，該甲醇水制氫系統(tǒng)包括啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括第一啟動(dòng)裝置和第二啟動(dòng)裝置，第一啟動(dòng)裝置包括殼體、第一加熱機(jī)構(gòu)、第一氣化管路，第一氣化管路緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)上；第一加熱機(jī)構(gòu)可以為電加熱棒，利用交流電或蓄電池、干電池即可，第一加熱機(jī)構(gòu)為第一氣化管路，使第一氣化管路輸出被氣化的甲醇；第二啟動(dòng)裝置包括第二氣化管路，第一氣化管路輸出氣化甲醇點(diǎn)燃后為第二氣化管路加熱，使第二氣化管路中的甲醇?xì)饣M(jìn)而使第二氣化管路加熱重整室，實(shí)現(xiàn)制氫系統(tǒng)的啟動(dòng)。
[0007]然而，該甲醇水制氫系統(tǒng)還存在以下缺失:第一啟動(dòng)裝置之第一氣化管路中的甲醇需要第一加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱才能氣化，而加熱機(jī)構(gòu)為電加熱棒，并利用交流電或蓄電池、干電池等供電，此種電加熱方式雖然能提高現(xiàn)有技術(shù)中重整器的啟動(dòng)時(shí)間，但是電加熱的加熱速度仍然較慢，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)甲醇水氣化或自燃，通常需要將第一氣化管路加熱至200°C以上的溫度。并且，采用交流電供電的加熱方式安全性差，而蓄電池、干電池等儲(chǔ)電裝置供電消耗大，充電不方便，更換也不便。此外，第一氣化管路以纏繞方式安裝于加熱機(jī)構(gòu)上，使得加熱裝置所產(chǎn)生的熱量不能完全作用于對(duì)第一氣化管路的加熱，而第一啟動(dòng)裝置與制氫設(shè)備(重整器)需要分離設(shè)置，也降低了第一啟動(dòng)裝置對(duì)制氫設(shè)備(重整器)中第二啟動(dòng)裝置的加熱效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種啟動(dòng)時(shí)間短、加熱效率高、安全可靠，且無(wú)需電加熱裝置的甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器。與此同時(shí)，本發(fā)明還要提供一種采用該重整器的甲醇水制氫系統(tǒng)及該甲醇水制氫系統(tǒng)的制氫方法。
[0009]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，該重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、力口熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；所述原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，所述原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，所述原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱；所述溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度。
[0010]所述杯座包括安裝部及安裝部上方的液體容納部，所述原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置均安裝于杯座之安裝部上，所述液體容納部可容納從加熱氣化管道末端輸出的原料，所述液體容納部上端還設(shè)有液體防濺蓋。
[0011]所述加熱氣化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述原料可經(jīng)直通管段上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段后輸出。
[0012]所述杯座的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板，該進(jìn)風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進(jìn)入至重整器內(nèi)。
[0013]所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開(kāi)或關(guān)閉。
[0014]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種甲醇水制氫系統(tǒng)，包括甲醇水儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、重整器及膜分離裝置，其中:
所述原料輸送裝置用于將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料分別輸送至重整器及重整器一端的啟動(dòng)裝置；
所述重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，所述原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱；所述溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度；
所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%，銀占22%?25%。
[0015]所述杯座包括安裝部及安裝部上方的液體容納部，所述原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置均安裝于杯座之安裝部上，所述液體容納部可容納從加熱氣化管道末端輸出的原料，所述液體容納部上端還設(shè)有液體防濺蓋。
[0016]所述加熱氣化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述原料可經(jīng)直通管段上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段后輸出。
[0017]為解決上述第三個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種甲醇水制氫系統(tǒng)的制氫方法，包括以下步驟:
a.控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料以第一輸送速度輸送至重整器一端的啟動(dòng)裝置；
b.甲醇水原料依次經(jīng)啟動(dòng)裝置的原料輸入管道、加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端嘀出；
c.控制裝置控制點(diǎn)火裝置點(diǎn)火，從加熱氣化管道的末端嘀出的甲醇水原料被點(diǎn)燃；
d.溫度探測(cè)裝置探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度，并將溫度信息反饋給控制裝置，由控制裝置判斷是否點(diǎn)火成功；若溫度上升至控制裝置設(shè)定的點(diǎn)火成功溫度標(biāo)準(zhǔn)，則甲醇水原料已開(kāi)始燃燒，點(diǎn)火成功，若溫度未上升至控制裝置設(shè)定的點(diǎn)火成功溫度標(biāo)準(zhǔn)，則點(diǎn)火失敗，此時(shí)，控制裝置控制點(diǎn)火裝置再次點(diǎn)火；
e.點(diǎn)火成功之后，控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料以第二輸送速度輸送至重整器一端的啟動(dòng)裝置，該第二輸送速度為第一輸送速度的1.5?3倍;
f.甲醇水原料燃燒強(qiáng)度加大，溫度繼續(xù)上升，加熱氣化管道中的甲醇水原料被氣化；
g.氣化的甲醇水原料在重整器內(nèi)迅速燃燒，為重整器加熱；控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料輸送至重整器，重整器內(nèi)的溫度達(dá)到產(chǎn)生甲醇水重整制氫反應(yīng)的溫度，重整器啟動(dòng)；
h.重整器啟動(dòng)后，控制裝置控制啟動(dòng)裝置的甲醇水原料輸入閥關(guān)閉；
i.重整器內(nèi)制得的氫氣，一部分用于重整器運(yùn)行，余下部分經(jīng)膜分離裝置分離后輸出。
[0018]所述重整器外設(shè)有換熱器，所述甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料輸送至換熱器換熱，換熱后進(jìn)入重整器。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:其一、由于重整器的啟動(dòng)裝置通過(guò)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火燃燒，使加熱氣化管道中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱，其加熱效率高、加熱速度非?？?，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，通常在5分鐘內(nèi)即可啟動(dòng)重整器；其二、由于重整器的啟動(dòng)裝置無(wú)論在開(kāi)始階段，還是在加熱階段，均采用燃燒的方式加熱，無(wú)需使用到電加熱裝置，嫌棄了現(xiàn)有技術(shù)中在開(kāi)始階段采用電能加熱的方式，加熱效率高，并且，避免了電加熱時(shí)產(chǎn)生的電熱絲燒壞等安全問(wèn)題，可靠性好，也無(wú)需使用到蓄電池或干電池；其三、啟動(dòng)裝置內(nèi)置于重整器一端，使得啟動(dòng)裝置所產(chǎn)生的熱量能完全作用于對(duì)重整器的加熱，節(jié)約了原料，且最大程度上提高了加熱效率。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明重整器的分散結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明重整器啟動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明重整器啟動(dòng)裝置的杯座部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明甲醇水制氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。
[0024]圖中:1.重整器；2.啟動(dòng)裝置；21.杯座；211.安裝部；212.液體容納部；213.液體防濺蓋；22.原料輸入管道；23.加熱氣化管道；231.直通管段；232.螺旋管段；233.上拱形管段；24.點(diǎn)火裝置；25.溫度探測(cè)裝置；26.進(jìn)風(fēng)蓋板；261.風(fēng)道；3.甲醇水儲(chǔ)存容器；4.原料輸送裝置；5.膜分離裝置；6.換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例一:
如圖1?圖3所示，一種甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器1，該重整器1 一端安裝有啟動(dòng)裝置2，該啟動(dòng)裝置2包括杯座21，杯座21上安裝有原料輸入管道22、加熱氣化管道23、點(diǎn)火裝置24及溫度探測(cè)裝置25 ;所述原料輸入管道22與加熱氣化管道23相連通，所述原料經(jīng)原料輸入管道22進(jìn)入加熱氣化管道23后，從加熱氣化管道23的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置24的位置與加熱氣化管道23的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道23中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，所述原料經(jīng)點(diǎn)火裝置24點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道23進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道23中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器1加熱；所述溫度探測(cè)裝置25用于探測(cè)加熱氣化管道23旁的溫度。所述原料不僅限于甲醇水原料，還可以是其他可燃燒的能源燃料，在本實(shí)施例中，原料采用甲醇水原料，與重整器采用的原料相同。
[0027]需要說(shuō)明的是，重整器還包括重整器加熱管道、重整器氣化管道、重整室、燃燒室，在重整器內(nèi)，甲醇水原料經(jīng)加熱管道進(jìn)入重整室，在重整室內(nèi)發(fā)生重整反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳的混合氣體，該混合氣體一部分在燃燒室燃燒，提供重整器需要的熱量，另一部分重整器氣化管道輸出；在此過(guò)程中，重整室內(nèi)需要350-409°C的溫度，而燃燒室中需要405-570°C的溫度。在本發(fā)明實(shí)施例一中，重整器正是利用啟動(dòng)裝置2為重整器1加熱，才令重整器啟動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生重整反應(yīng)，啟動(dòng)時(shí)間在5分鐘內(nèi)即可完成。
[0028]如圖1?圖3所示，所述杯座21包括安裝部211及安裝部上方的液體容納部212，所述原料輸入管道22、加熱氣化管道23、點(diǎn)火裝置24及溫度探測(cè)裝置25均安裝于杯座之安裝部211上，所述液體容納部212可容納從加熱氣化管道23末端輸出的原料，所述液體容納部212上端還設(shè)有液體防濺蓋213。原料輸入管道22輸入原料后，經(jīng)加熱氣化管道23輸出時(shí)，多余的原料可容納于杯座之液體容納部212中，當(dāng)然，在原料迅速燃燒后，液體容納部212中的原料也會(huì)氣化燃燒。所述液體防濺蓋213可防止液體容納部212中的原料在氣化燃燒時(shí)四處飛濺。
[0029]如圖2所示，所述加熱氣化管道23的內(nèi)徑為l_2cm，該加熱氣化管道23依次包括直通管段231、螺旋管段232及上拱形管段233，所述原料可經(jīng)直通管段231上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段232螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段233后輸出。這樣，啟動(dòng)裝置2開(kāi)始工作時(shí)，原料進(jìn)入加熱氣化管道23，原料在上拱形管段233的作用下，原料會(huì)以滴落的方式從上拱形管段233的末端滴出，以便點(diǎn)火裝置進(jìn)行點(diǎn)火；點(diǎn)火成功之后，由于螺旋管段232的整體長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，受熱面積大，因此，螺旋管段232中的原料能充分受熱氣化。
[0030]如圖1和圖2所示，所述杯座21的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板26，該進(jìn)風(fēng)蓋板26設(shè)有風(fēng)道261，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道261進(jìn)入至重整器1內(nèi)。從該風(fēng)道261進(jìn)入的外界空氣可為啟動(dòng)裝置2提供氧氣，也可為重整器1提供氧氣。為提高空氣進(jìn)入量，可在風(fēng)道261外側(cè)增加風(fēng)扇(圖中未不出)。
[0031]所述原料輸入管道22上設(shè)有電磁閥(圖中未示出)，以便控制原料輸入管道22打開(kāi)或關(guān)閉。所述點(diǎn)火裝置可以采用市場(chǎng)上耐高溫的點(diǎn)火器，例如電子式脈沖式點(diǎn)火器等。
[0032]實(shí)施例二:
如圖1?圖4所示，一種甲醇水制氫系統(tǒng)，包括甲醇水儲(chǔ)存容器3、原料輸送裝置4、重整器1及膜分離裝置5，其中:
所述原料輸送裝置4用于將甲醇水儲(chǔ)存容器3中的甲醇水原料分別輸送至重整器1及重整器一端的啟動(dòng)裝置2;
所述重整器1 一端安裝有啟動(dòng)裝置2，該啟動(dòng)裝置2與實(shí)施例1中的啟動(dòng)裝置2相同，該啟動(dòng)裝置2包括杯座21，杯座21上安裝有原料輸入管道22、加熱氣化管道23、點(diǎn)火裝置24及溫度探測(cè)裝置25 ;原料輸入管道22與加熱氣化管道23相連通，原料經(jīng)原料輸入管道22進(jìn)入加熱氣化管道23后，從加熱氣化管道23的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置24的位置與加熱氣化管道23的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道23中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，所述原料經(jīng)點(diǎn)火裝置24點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道23進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道23中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器1加熱；所述溫度探測(cè)裝置25用于探測(cè)加熱氣化管道23旁的溫度；
所述膜分離裝置5為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置5，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%，銀占22%?25%。
[0033]如圖1?圖3所示，所述杯座21包括安裝部211及安裝部上方的液體容納部212，所述原料輸入管道22、加熱氣化管道23、點(diǎn)火裝置24及溫度探測(cè)裝置25均安裝于杯座之安裝部211上，所述液體容納部212可容納從加熱氣化管道23末端輸出的原料，所述液體容納部212上端還設(shè)有液體防濺蓋213。
[0034]如圖1?圖3所示，所述加熱氣化管道23的內(nèi)徑為l_2cm，該加熱氣化管道23依次包括直通管段231、螺旋管段232及上拱形管段233，所述原料可經(jīng)直通管段231上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段232螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段233后輸出。
[0035]如圖1?圖2所示，所述杯座21的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板26，該進(jìn)風(fēng)蓋板26設(shè)有風(fēng)道261，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道261進(jìn)入至重整器1內(nèi)。
[0036]所述原料輸入管道22上設(shè)有電磁閥(圖中未示出)，以便控制原料輸入管道22打開(kāi)或關(guān)閉。所述點(diǎn)火裝置可以采用市場(chǎng)上耐高溫的點(diǎn)火器，例如電子式脈沖式點(diǎn)火器等。
[0037]實(shí)施例三:
一種甲醇水制氫系統(tǒng)的制氫方法，包括以下步驟: a.控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料以第一輸送速度輸送至重整器一端的啟動(dòng)裝置；
b.甲醇水原料依次經(jīng)啟動(dòng)裝置的原料輸入管道、加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端嘀出；
c.控制裝置控制點(diǎn)火裝置點(diǎn)火，從加熱氣化管道的末端嘀出的甲醇水原料被點(diǎn)燃；
d.溫度探測(cè)裝置探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度，并將溫度信息反饋給控制裝置，由控制裝置判斷是否點(diǎn)火成功；若溫度上升至控制裝置設(shè)定的點(diǎn)火成功溫度標(biāo)準(zhǔn)，則甲醇水原料已開(kāi)始燃燒，點(diǎn)火成功，若溫度未上升至控制裝置設(shè)定的點(diǎn)火成功溫度標(biāo)準(zhǔn)，則點(diǎn)火失敗，此時(shí)，控制裝置控制點(diǎn)火裝置再次點(diǎn)火；
e.點(diǎn)火成功之后，控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料以第二輸送速度輸送至重整器一端的啟動(dòng)裝置，該第二輸送速度為第一輸送速度的1.5?3倍;
f.甲醇水原料燃燒強(qiáng)度加大，溫度繼續(xù)上升，加熱氣化管道中的甲醇水原料被氣化；
g.氣化的甲醇水原料在重整器內(nèi)迅速燃燒，為重整器加熱；控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料輸送至重整器，重整器內(nèi)的溫度達(dá)到產(chǎn)生甲醇水重整制氫反應(yīng)的溫度，重整器啟動(dòng)；
h.重整器啟動(dòng)后，控制裝置控制啟動(dòng)裝置的甲醇水原料輸入閥關(guān)閉；
1.重整器內(nèi)制得的氫氣，一部分用于重整器運(yùn)行，余下部分經(jīng)膜分離裝置分離后輸出。
[0038]如圖1所示，所述重整器1外設(shè)有換熱器6，所述甲醇水儲(chǔ)存容器3中的甲醇水原料輸送至換熱器6換熱，換熱后進(jìn)入重整器1。
[0039]以上所述，僅是本發(fā)明較佳實(shí)施方式，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)以上的實(shí)施方式所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，其特征在于:所述重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；所述原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，所述原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，所述原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱；所述溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，其特征在于:所述杯座包括安裝部及安裝部上方的液體容納部，所述原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置均安裝于杯座之安裝部上，所述液體容納部可容納從加熱氣化管道末端輸出的原料，所述液體容納部上端還設(shè)有液體防濺蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，其特征在于:所述加熱氣化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述原料可經(jīng)直通管段上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段后輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，其特征在于:所述杯座的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板，該進(jìn)風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進(jìn)入至重整器內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，其特征在于:所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開(kāi)或關(guān)閉。
6.一種甲醇水制氫系統(tǒng)，其特征在于:包括甲醇水儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、重整器及膜分離裝置，其中: 所述原料輸送裝置用于將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料分別輸送至重整器及重整器一端的啟動(dòng)裝置； 所述重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，所述原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱；所述溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度； 所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%，銀占22%?25%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的甲醇水制氫系統(tǒng)，其特征在于:所述杯座包括安裝部及安裝部上方的液體容納部，所述原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置均安裝于杯座之安裝部上，所述液體容納部可容納從加熱氣化管道末端輸出的原料，所述液體容納部上端還設(shè)有液體防濺蓋。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的甲醇水制氫系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱氣化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述原料可經(jīng)直通管段上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段后輸出。
9.權(quán)利要求6-8中任意一項(xiàng)甲醇水制氫系統(tǒng)的制氫方法，其特征在于，包括以下步驟: a.控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料以第一輸送速度輸送至重整器一端的啟動(dòng)裝置； b.甲醇水原料依次經(jīng)啟動(dòng)裝置的原料輸入管道、加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端嘀出； C.控制裝置控制點(diǎn)火裝置點(diǎn)火，從加熱氣化管道的末端嘀出的甲醇水原料被點(diǎn)燃； d.溫度探測(cè)裝置探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度，并將溫度信息反饋給控制裝置，由控制裝置判斷是否點(diǎn)火成功；若溫度上升至控制裝置設(shè)定的點(diǎn)火成功溫度標(biāo)準(zhǔn)，則甲醇水原料已開(kāi)始燃燒，點(diǎn)火成功，若溫度未上升至控制裝置設(shè)定的點(diǎn)火成功溫度標(biāo)準(zhǔn)，則點(diǎn)火失敗，此時(shí)，控制裝置控制點(diǎn)火裝置再次點(diǎn)火； e.點(diǎn)火成功之后，控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料以第二輸送速度輸送至重整器一端的啟動(dòng)裝置，該第二輸送速度為第一輸送速度的1.5?3倍; f.甲醇水原料燃燒強(qiáng)度加大，溫度繼續(xù)上升，加熱氣化管道中的甲醇水原料被氣化； g.氣化的甲醇水原料在重整器內(nèi)迅速燃燒，為重整器加熱；控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料輸送至重整器，重整器內(nèi)的溫度達(dá)到產(chǎn)生甲醇水重整制氫反應(yīng)的溫度，重整器啟動(dòng)； h.重整器啟動(dòng)后，控制裝置控制啟動(dòng)裝置的甲醇水原料輸入閥關(guān)閉； i.重整器內(nèi)制得的氫氣，一部分用于重整器運(yùn)行，余下部分經(jīng)膜分離裝置分離后輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的甲醇水制氫系統(tǒng)的制氫方法，其特征在于:所述重整器外設(shè)有換熱器，所述甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料輸送至換熱器換熱，換熱后進(jìn)入重整器。
【文檔編號(hào)】C01B3/32GK104276542SQ201410621689
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】向華, 向勝利 申請(qǐng)人:廣東合即得能源科技有限公司