一种制氢装置制造方法及图纸

技术编号:30191673 阅读:11 留言:0更新日期:2021-09-29 08:33
本实用新型专利技术公开了一种制氢装置,所述制氢装置,包括:蒸汽发生器,用于产生制氢所需的蒸汽,包括发热腔,其内置多根与外部尾气连通的燃烧催化剂管;所述蒸汽发生器还包括:过热腔,内设与所述发热腔连通的蒸汽管,所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽;所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通;制氢器,与所述蒸汽管连接,所述蒸汽管输入的蒸汽与所述制氢器内的制氢催化剂反应生成氢气;其中,所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂,所述燃烧催化剂管外存放液体,具有热量利用率高、加热方式多样、能够实时调节制氢过程中所需的温度,制氢效率高的优点。氢效率高的优点。氢效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢装置


[0001]本技术涉及化工设备
,涉及一种制氢装置。

技术介绍

[0002]氢气是世界上已知的密度最小的气体,是相对分子质量最小的物质,氢是宇宙中含量最多的元素,氢气的质量只有空气的1/14,即在0℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899g/L。大量生物学研究表明,氢气具有选择性中和自由基和亚硝酸阴离子的作用,这是氢气对抗氧化损伤治疗疾病的基础。研究表明,氢气能治疗的疾病类型非常多。
[0003]现有制氢过程中,利用甲醇与水的原料液进行氢气制备的方法,在设备中均需要高温装置,目前现有制氢装置中,燃烧催化剂置于于燃烧催化管的外部,燃烧催化反应过程中,燃烧催化剂耗费量大。且热量利用率不高,加热方式比较单一,无法保证与控制制氢过程中所需的温度,制氢效率低。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种制氢装置,具有热量利用率高、燃烧催化剂耗费量少、加热方式多样、能够实时调节制氢过程中所需的温度,制氢效率高。
[0005]为实现上述目的本技术所采取的技术方案为:一种制氢装置,包括:蒸汽发生器,用于产生制氢所需的蒸汽,包括发热腔,其内置至少一根与外部尾气连通的燃烧催化剂管;所述蒸汽发生器还包括:过热腔,内设与所述发热腔连通的蒸汽管,所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽;所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通;制氢器,与所述蒸汽管连接,所述蒸汽管输入的蒸汽在所述制氢器内的制氢催化剂作用下反应生成氢气;其中,所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂,所述燃烧催化剂管外存放液体。
[0006]一方面,通过在燃烧催化剂管内的燃烧催化剂与外部通入的尾气反应产生大量的热量对燃烧催化剂管外的液体进行加热,产生蒸汽通过蒸汽管通入制氢器内反应生成氢气;另一方面,燃烧催化剂与尾气反应生成的热废气,沿燃烧催化剂管顺利进入过热腔,对过热腔内设置的蒸汽管表面进行进一步的加热,保证蒸汽管内的蒸汽达到反应温度,以提高制氢反应效率,提高制氢率;同时,设置燃烧催化剂置于于燃烧催化管的内部,燃烧催化反应过程中,大大缩减了燃烧催化剂的耗费量。
[0007]优选的,所述蒸汽发生器与所述制氢器呈环套设置。
[0008]减小了装置整体体积,便于摆放与移动;同时,环套设置,提高了装置整体的密封性能,减缓了热量的流失。
[0009]优选的,所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部,或者所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的内部。
[0010]缩短了蒸汽从蒸汽发生器流出进入制氢器的距离,减少了热量的流失,提高了热量利用率。
[0011]优选的,当所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部时,所述发热腔呈环状设置,
多根所述燃烧催化剂管在所述发热腔中等间距布置或不等间距布置。
[0012]通过设置发热腔呈环状设置,受热面积更加均匀,设置多根所述燃烧催化剂管,提高发热效率。
[0013]优选的,所述燃烧催化剂管内置多孔隔板,形成容纳腔,用于容纳燃烧催化剂。
[0014]燃烧催化剂管内设置多孔隔板,形成容纳空间,便于燃烧催化剂置于燃烧催化剂管内,所述多孔隔板上分布有小于燃烧催化剂直径的透气孔,便于进入燃烧催化剂管内的尾气与燃烧催化剂进行反应。当然,所述燃烧催化剂管内的多孔隔板可以设置一个、也可以设置多个间隔分布于燃烧催化剂管内。
[0015]优选的,所述蒸汽管为盘管,环绕设置,和/或所述蒸汽管为直管,多根分列排布设置。
[0016]设置蒸汽管为盘管,水平或竖直环绕设置,大大增加了盘管接触面积,提高了热传导效率;当设置蒸汽管为多根直管分列排布设置,增加了接触面积的同时,竖直状的蒸汽管便于生产加工以及零件替换,提高装置整体安装拆卸效率。当然,所述当设置蒸汽管为多根直管时,也可以不规则排列于过热腔内。
[0017]优选的,所述蒸汽发生器还包括尾气进气腔,所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔依次设置。
[0018]尾气进气腔用于接收外部输入的尾气;发热腔用于蒸发液体产生蒸汽;过热腔用于对蒸汽进一步加热。
[0019]优选的,所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔依次设置,两两之间设置有隔板,所述隔板设有与燃烧催化剂管相对应设置的尾气流通孔,所述燃烧催化剂管两端管口分别连接所述尾气流通孔;所述过热腔与所述发热腔之间设置的所述隔板还设有蒸汽流通孔,用于与所述蒸汽管对应连接。
[0020]通过在竖直方向依次设置的所述过热腔、发热腔以及尾气进气腔之间设置隔板,使得各层之间形成一个相对缓存区域,例如尾气进气腔内设置隔板,尾气从外部进入尾气进气腔时,在隔板作用下会均匀分布于尾气进气腔内,使得尾气进气腔内的尾气能够同时并相对均匀的进入从各个燃烧催化管进行同时反应发热,避免了一边管内反应发热,另一边还没发热的情况,使得装置整体制氢效率大大增加。设置燃烧催化剂管两端管口分别连接所述隔板上设置的尾气流通孔,使得尾气只能从该尾气流通孔进入燃烧催化剂管内,与燃烧催化剂管内的燃烧催化剂反应生成的热废气,只能从燃烧催化剂管相对另一端经尾气流通孔流出至过热腔内,做到燃烧催化剂管内废气与燃烧催化剂管外产生的蒸气分别输送,提高后续制氢纯度。
[0021]优选的,所述过热腔内至少设有一个电加热器,规则排布或不规则排布于过热腔内。
[0022]设置的电加热器,用于对蒸汽进行辅助加热,使得当检测到过热腔内的蒸汽达不到反应标准时,过热腔内的电加热器能够对其进一步加热,使蒸汽能够快速达到反应温度,实现装置的多样化加热,实时调节制氢过程中所需的蒸汽温度,进一步提高了制氢效率。
[0023]优选的,所述制氢器还包括制氢反应腔,所述制氢反应腔内置多孔板,将制氢反应腔分隔为制氢催化剂存放区与蒸汽缓存区,所述蒸汽管连通所述蒸汽缓存区。
[0024]使得蒸汽进入蒸汽缓存区内时,在多孔板的作用下会均匀散布于蒸汽缓存区,并
通过多孔板上均布的蒸汽流通孔,均匀流入制氢催化剂存放区内进行反应,提高制氢催化剂反应效率;同时,多孔板的设置,避免了蒸汽进入制氢反应腔内时,直接瞬间往一侧流逝,使得整体反应效率过慢或者反应不充分。
[0025]采用本技术的技术方案后,能够达到如下技术效果:
[0026]1)加热方式多样,热量利用率高;
[0027]2)能够实时调节制氢过程中所需的温度,制氢效率高;
[0028]3)装置整体密封性能好,制氢纯度高;
[0029]4)通过尾气作为燃烧反应气体,节能环保。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本技术的结构示意图。
[0032]图2为本技术另一视角的结构示意图。
[0033]图3为图1中管路系统200的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢装置,其特征在于,包括:蒸汽发生器,用于产生制氢所需的蒸汽,包括发热腔,其内置至少一根与外部尾气连通的燃烧催化剂管;所述蒸汽发生器还包括:过热腔,内设与所述发热腔连通的蒸汽管,所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽;所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通;制氢器,与所述蒸汽管连接,所述蒸汽管输入的蒸汽在所述制氢器内的制氢催化剂作用下反应生成氢气;其中,所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂,所述燃烧催化剂管外存放液体。2.根据权利要求1所述的制氢装置,其特征在于,所述蒸汽发生器与所述制氢器呈环套设置。3.根据权利要求2所述的制氢装置,其特征在于,所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部,或者所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的内部。4.根据权利要求3所述的制氢装置,其特征在于,当所述蒸汽发生器套设于所述制氢器的外部时,所述发热腔呈环状设置,多根所述燃烧催化剂管在所述发热腔中等间距布置或不等间距布置。5.根据权利要求1

4任意一项所述的制氢装置,其特征在于,所述燃烧催化剂管内置多孔隔板...

【专利技术属性】
技术研发人员:张会强
申请(专利权)人:广东醇氢新能源研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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