小型甲醇水制氢设备及其制氢方法

摘要

本发明揭示了一种小型甲醇水制氢设备及其制氢方法，所述制氢设备包括液体储存容器、原料输送装置、制氢装置、膜分离装置、氢气输送管路；制氢装置制得的氢气通过膜分离装置分离，而后通过氢气输送管路输送；氢气输送管路设有机械安全阀，机械安全阀包括阀主体、弹性机构、弹起端；弹起端靠近原料输送装置的开关设置，在弹起端弹起时能断开原料输送装置或和制氢装置的开关。本发明提出的小型甲醇水制氢设备及其制氢方法，在氢气输送管路设置机械安全阀，在气压达到设定值时机械安全阀打开，并能控制原料输送装置停止输送原料。从而可以提高设备运行的安全性，防止氢气泄露及爆炸。

主权项

一种小型甲醇水制氢设备，其特征在于，所述制氢设备包括：液体储存容器、原料输送装置、快速启动装置、制氢装置、膜分离装置、氢气输送管路；所述制氢装置包括换热器、气化室、重整室；膜分离装置设置于分离室内，分离室设置于重整室内的上部；所述液体储存容器与制氢装置连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水；所述制氢设备利用快速启动装置提供启动能源启动；快速启动装置包括加热机构、气化管路，气化管路的内径为1～2mm，气化管路紧密地缠绕于加热机构上；所述气化管路的一端连接液体储存容器，将甲醇送入气化管路中；气化管路的另一端输出被气化的甲醇，而后通过点火机构点火燃烧；或者，气化管路的另一端输出被气化的甲醇，且输出的甲醇温度达到自燃点，甲醇从气化管路输出后直接自燃；所述快速启动装置为制氢装置提供启动能源；所述重整室内壁设有加热管路，加热管路内放有催化剂；所述快速启动装置通过加热所述加热管路为重整室加热；所述制氢装置启动后，制氢装置通过制氢装置制得的氢气提供运行所需的能源；所述液体储存容器中的甲醇和水通过原料输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室下部及中部温度为300℃～420℃；所述重整室上部的温度为400℃～570℃；重整室与分离室通过连接管路连接，连接管路的全部或部分设置于重整室的上部，能通过重整室上部的高温继续加热从重整室输出的气体；所述连接管路作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；所述分离室内的温度设定为350℃～570℃；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气；所述原料输送装置提供动力，将液体储存容器中的原料输送至制氢装置；所述原料输送装置向原料提供0.15～5MPa的压强，使得制氢装置制得的氢气具有足够的压强；所述制氢装置启动制氢后，制氢装置制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持制氢装置运行；所述制氢装置制得的氢气输送至膜分离装置进行分离，用于分离氢气的膜分离装置的内外压强之差大于等于0.7M Pa；所述膜分离装置为在多孔陶瓷表面真空镀钯银合金的膜分离装置，镀膜层为钯银合金，钯银合金的质量百分比钯占75％～78％，银占22％～25％；所述氢气输送管路设有弹簧安全阀，弹簧安全阀包括阀主体、弹簧机构、弹起端；所述原料输送装置包括输送泵，弹起端靠近输送泵的开关设置，在弹起端弹起时能断开原料输送装置的开关；所述输送泵的开关包括接触段及三个端口，三个端口分别为第一端口、第二端口、第三端口；所述接触段的一端可旋转地设置于第一端口，第一端口连接输送泵；接触段的另一端能接触第二端口或第三端口；所述第二端口连接电源，第一端口连接第二端口时，能控制输送泵工作；所述第三端口连接报警发送装置，当第一端口连接第三端口时，能控制输送泵不工作，同时报警发送装置发送报警信息至对应的服务器或客户端。