一种基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，通过设置有机液态储氢供应部、脱氢反应器、氢燃烧器和供风部。有机液态储氢供应部向脱氢反应器内提供有机液态氢，脱氢反应器进行脱氢反应并生成氢气输出，同时，将部分生成的氢气输出至氢燃烧器进行燃烧，燃烧产生的热量输出至脱氢反应器提供反应所需的热量。氢燃烧器分为燃烧区和混合区，并设置了供风部分别供气，一是提供燃烧区所需的空气，二是在混合区内将温度较低的空气与燃烧区产生的高温气体进行混合，将混合区输出的供热气体的温度控制在预设温度范围内，控制脱氢反应器内的反应温度，提升整体制氢效率，解决了现有脱氢反应设备耗能大、脱氢效率不稳定导致脱氢成本较高的问题。氢成本较高的问题。氢成本较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统


[0001]本技术属于脱氢
，尤其涉及一种基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统。

技术介绍

[0002]氢能是一种理想的清洁能源，不管是直接燃烧还是在燃料电池中的电化学转化，其产物只有水，且效率高。随着燃氢能源的利用途径燃料电池技术的不断完善，以燃料电池为核心的新兴产业将使氢能的清洁利用得到最大发挥，主要表现在氢燃料电池汽车、分布式发电、氢燃料电池叉车和应急电源产业化初现端倪，其次，氢能是一种良好的能源载体，具有清洁高效、便于存储和输运的特点。氢气还是化石能源清洁利用的重要原料。成熟的化石能源清洁利用技术对氢气的需求量巨大，其中包括炼油化工过程中的加氢裂化、加氢精制以及煤清洁利用过程中的煤制气加氢气化、煤制油直接液化等工艺过程，推进氢能在这些方面的应用有望加速氢能的规模化利用。
[0003]氢气比石油更容易挥发,同时无色无味等独特物理特质决定了其火焰不可见、气味也闻不着、着火范围更宽、火焰传播速度更高、更容易泄漏、更容易爆炸等特点。这使得氢气的储存、运输和补充都成为亟待攻关的难题，为确保氢气能够安全储存，现有技术都是将氢气液态后进行存储，具体是将氢气与液态化学储氢材料进行结合后形成液态氢源材料，再进行存储，而液态化学储氢材料有着化学性质稳定，储氢密度高，可循环性能好等优点，很好地解决了氢气存储问题。而当需要使用氢气时，则对液态氢源材料进行脱氢处理，重新生成氢气和液态化学储氢材料即可，在此过程中需要使用到脱氢反应设备，现有的脱氢反应设备有各种各样的类型和规格，但是现有的脱氢反应设备普遍存在耗能大、脱氢效率不稳定，而导致脱氢成本较高等问题。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是提供一种基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，以解决现有脱氢反应设备耗能大、脱氢效率不稳定导致脱氢成本较高的问题。
[0005]为解决上述问题，本技术的技术方案为：
[0006]本技术的一种基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，包括：
[0007]有机液态储氢供应部；
[0008]脱氢反应器，所述脱氢反应器的介质输入端与所述有机液态储氢供应部的输出端相连通，所述脱氢反应器的氢气输出端与外部氢气利用装置相连通；
[0009]氢燃烧器，包括依次连通的燃烧区和混合区，所述燃烧区的氢气输入端与所述脱氢反应器的氢气输出端相连通，所述燃烧区燃烧氢气产生的高温气体输出至所述混合区；所述混合区的输出端与所述脱氢反应器的供热输入端相连通；
[0010]供风部，所述供风部的输出端分别连通至所述燃烧区和所述混合区，用于提供所述燃烧区燃烧氢气所需的空气；
[0011]其中，所述混合区接收所述高温气体和所述空气并混合为预设温度的供热气体，并且，输出所述供热气体至所述脱氢反应器。
[0012]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，所述供风部包括风机、第一供风管路和第二供风管路；
[0013]所述风机的输出端分别与所述第一供风管路和第二供风管路的输入端相连通；
[0014]所述第一供风管路的输出端与所述燃烧区的空气输入端相连通，且所述第一供风管路上设有第一调节阀；
[0015]所述第二供风管路的输出端与所述混合区的空气输入端相连通，且所述第二供风管路上设有第二调节阀。
[0016]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，还包括一控制部；
[0017]所述混合区的输出端处设有第一温度检测单元；
[0018]所述控制部分别与所述第一温度检测单元和所述第二调节阀信号连接。
[0019]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，还包括第一换热器和余热管路；
[0020]所述余热管路的输入端与所述脱氢反应器的余热输出端相连通；
[0021]所述第一换热器的吸热端与所述余热管路耦合换热，所述所述第一换热器的放热端与所述第一供风管路耦合换热。
[0022]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，所述脱氢反应器的余热输出端设有第二温度检测单元。
[0023]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，所述脱氢反应器的氢气输出端连通有一氢气输出管路，所述氢气输出管路的输出端分为第一支路和第二支路，所述第一支路与外部氢气利用装置相连通，所述第二支路与所述燃烧区的氢气输入端相连通；
[0024]所述第二支路上设有第三调节阀。
[0025]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，所述第一支路上设有增压设备。
[0026]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，还包括第二换热器；
[0027]所述有机液态储氢供应部通过有机液态氢管路连通至所述脱氢反应器；
[0028]所述第二换热器的吸热端与所述氢气输出管路耦合换热；所述第二换热器的放热端与所述有机液态氢管路耦合换热。
[0029]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，所述脱氢反应器的脱氢液输出端通过脱氢液体管路连通至有机液体回收装置；
[0030]所述第二换热器的吸热端与所述脱氢液体管路耦合换热。
[0031]本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，还包括第一电加热器；
[0032]所述第一电加热器设于所述脱氢反应器，用于提供启动阶段所述脱氢反应器所需的热量。
[0033]本技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
[0034]本技术一实施例通过设置有机液态储氢供应部、脱氢反应器、氢燃烧器和供风部。有机液态储氢供应部向脱氢反应器内提供有机液态氢，脱氢反应器进行脱氢反应并
生成氢气输出至外部氢气利用装置，同时，将部分生成的氢气输出至氢燃烧器进行燃烧，燃烧产生的热量输出至脱氢反应器用来提供脱氢反应所需的热量。本实施例进一步将氢燃烧器分为燃烧区和混合区，并设置了供风部分别对燃烧区和混合区进行空气供给，一是提供燃烧区所需的空气，二是可在混合区内将温度较低的空气与燃烧区产生的高温气体进行混合，将混合区输出的供热气体的温度控制在预设温度范围内，从而可控制脱氢反应器内的反应温度，保证脱氢反应器的反应效率，提升系统整体的制氢效率，解决了现有脱氢反应设备耗能大、脱氢效率不稳定导致脱氢成本较高的问题。
附图说明
[0035]图1为本技术的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统的示意图。
[0036]附图标记说明：1：有机液态储氢供应部；2：脱氢反应器；3：氢燃烧器；301：燃烧区；302：混合区；4：外部氢气利用装置；5：风机；6：第一供风管路；7：第二供风管路；8：第一调节阀；9：第二调节阀；10：第一换热器；11：第一温度检测单元；12：第二温度检测单元；13：余热管路；14：第二换热器；15：氢气输出管路；16：第一支路；17：第二支路；18：第三调节阀；19：增压设备；20：有机液态氢管路；21：脱氢液体管路；22：有机液体回收装置；23：第一电加热器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，其特征在于，包括：有机液态储氢供应部；脱氢反应器，所述脱氢反应器的介质输入端与所述有机液态储氢供应部的输出端相连通，所述脱氢反应器的氢气输出端与外部氢气利用装置相连通；氢燃烧器，包括依次连通的燃烧区和混合区，所述燃烧区的氢气输入端与所述脱氢反应器的氢气输出端相连通，所述燃烧区燃烧氢气产生的高温气体输出至所述混合区；所述混合区的输出端与所述脱氢反应器的供热输入端相连通；供风部，所述供风部的输出端分别连通至所述燃烧区和所述混合区，用于输出空气至所述燃烧区和所述混合区；其中，所述混合区接收所述高温气体和所述空气并混合为预设温度的供热气体，并且，输出所述供热气体至所述脱氢反应器。2.如权利要求1所述的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，其特征在于，所述供风部包括风机、第一供风管路和第二供风管路；所述风机的输出端分别与所述第一供风管路和第二供风管路的输入端相连通；所述第一供风管路的输出端与所述燃烧区的空气输入端相连通，且所述第一供风管路上设有第一调节阀；所述第二供风管路的输出端与所述混合区的空气输入端相连通，且所述第二供风管路上设有第二调节阀。3.如权利要求2所述的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，其特征在于，还包括一控制部；所述混合区的输出端处设有第一温度检测单元；所述控制部分别与所述第一温度检测单元和所述第二调节阀信号连接。4.如权利要求2所述的基于氢气燃烧的有机液态氢制氢系统，其特征在于，还包括第一换热器和余热管路；...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钢，陈一峰，许庆，
申请(专利权)人：上海慕帆动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：