使用集成的反应/分离方法的氢生产模块及使用该模块的氢生产反应器

摘要

本发明涉及一种使用集成的反应/分离方法的氢生产模块，以及使用此种模块的氢生产反应器，更具体地，本发明提供一种层压了多个层状的单位元件的氢生产装置，所述装置被安装在抗压室中，并能在高压下运行，其中，所述单位元件包含第一改性催化剂和与氢分离器相对的第二改性催化剂。所述氢生产模块能够使用烃、一氧化碳和醇作为原料生产氢。具体而言，所有改性催化剂都被制成多孔金属板的形式，从而使反应所需的传热效果最优化。当反应和氢的分离同时进行时，被分离的反应物渗透第一改性催化剂以与所述第一改性催化剂接触，然后穿过彼此相对的氢分离器和第二改性催化剂之间的空隙。因此，可以获得高于反应温度下的平衡转化速率的高效率，并且可以得到高纯度的氢。

主权项

一种氢生产模块，其包括：进入通道，所述进入通道被构造成吸入反应气体；第一重整通道，所述第一重整通道与所述进入通道连通并被构造成使由所述进入通道供应的反应气体与第一重整催化剂接触以重整所述反应气体；第二重整通道，所述第二重整通道与所述第一重整通道相连以使重整气体在所述第二重整通道和氢分离膜之间传递；不可渗透气体排放通道，所述不可渗透气体排放通道被构造成排放不可渗透气体，当所述不可渗透气体穿过所述第二重整通道时从所述不可渗透气体中移除氢；以及氢排放通道，所述氢排放通道与所述氢分离膜的渗透侧连通以排放氢气，其中，所述进入通道的两个端部、所述不可渗透气体排放通道的两个端部和所述氢排放通道的两个端部均分别暴露于外部。