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制氫反應(yīng)器的制作方法

文檔序號(hào):12338726閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種反應(yīng)器,包括:重整部,通過(guò)重整包含碳化合物和水的原料來(lái)生成含氫的重整氣;以及燃燒部,通過(guò)燃燒所述原料而向重整部供給熱,其中,

從內(nèi)部向外部以同心結(jié)構(gòu)依次設(shè)置有加熱原料輸送管、第一殼體和第二殼體,

所述重整部由第一殼體和第二殼體的相隔空間形成,所述燃燒部由第二殼體和加熱原料輸送管的相隔空間形成,

所述燃燒部的內(nèi)部包括對(duì)原料進(jìn)行加熱的重整原料相變管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

所述反應(yīng)器包括:重整部,所述第一殼體和所述第二殼體的相隔空間中填充有重整催化劑;以及燃燒部,所述第二殼體和所述加熱原料輸送管的相隔空間中填充有燃燒催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

所述重整部的一端還包括一氧化碳去除部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)器,其特征在于,

在隔著第二殼體與所述一氧化碳去除部相對(duì)并鄰接的位置設(shè)置有圍繞第二殼體的內(nèi)側(cè)面的重整原料相變管。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)器,其中,

所述反應(yīng)器在重整部的末端包括填充有一氧化碳去除催化劑的一氧化碳去除部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

在所述加熱原料輸送管的內(nèi)部還包括加熱器或燃燒催化劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

所述加熱原料輸送管的下端與所述第二殼體的下端相互隔開(kāi)而形成第一隔室,所述第二殼體的下端與所述第一殼體的下端相互隔開(kāi)而形成第二隔室。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

在所述加熱原料輸送管的上端還具備將所述加熱原料輸送管、所述第一殼體和所述將第二殼體與外部隔離的水平隔離板。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)器,其中,

所述水平隔離板設(shè)置為加熱原料供給管、燃燒生成物排出管、重整原料供給管和重整原料排出管貫穿所述水平隔離板。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的反應(yīng)器,其中,

所述加熱原料供給管與加熱原料輸送管連接,所述燃燒生成物排出管與燃燒部連接,所述重整原料供給管和重整原料排出管分別與重整原料相變管的一端和另一端連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反應(yīng)器,其中,

所述重整原料排出管與所述第二隔室連接。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的反應(yīng)器,其中,

所述重整原料排出管與預(yù)熱管道連接,所述預(yù)熱管道以線圈形狀包覆第一殼體的外側(cè)面。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

在所述第一殼體的外側(cè)面中填充有重整催化劑的部分還具備一個(gè)以上的溫度傳感器。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

在所述燃燒部中未填充燃燒催化劑的空間還具備導(dǎo)熱網(wǎng)。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器,其中,

所述重整部還具備一個(gè)以上的傳熱銷(xiāo)。

16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)器,其中,

所述燃燒催化劑或重整催化劑包含選自金、銀、鐵、鈷、鎳、銅、錳、鋁、鋅、鈦、鉿、銠、釕、鋨、銥、鈀、鋯和鑭族金屬中的一種以上的金屬或它們的氧化物。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的反應(yīng)器,其中,

所述燃燒催化劑包含選自鉑、銠、釕、鋨、銥、鈀、金、銀和銅中的一種以上的金屬或它們的氧化物。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的反應(yīng)器,其中,

所述重整催化劑包含選自銅/氧化鈰/氧化鋯復(fù)合體、銅/氧化鋅/氧化鋁復(fù)合體、銅/氧化鈰/氧化鋁復(fù)合體和銅/氧化鋯/氧化鋁復(fù)合體中的任一種以上的復(fù)合體。

19.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)器,其中,

所述一氧化碳去除催化劑包含選自金、銀、鐵、鈷、鎳、銅、錳、鋁、鋅、鈦、鉿、銠、釕、鋨、銥、鈀、鋯和鑭族金屬中的一種以上的金屬或它們的氧化物。

20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中的任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器,其中,

所述原料儲(chǔ)存在原料罐中,所述原料包含從所述原料罐供給至所述加熱原料供給管中的加熱原料和從所述原料罐供給至所述重整原料供給管中的重整原料。

21.一種利用制氫反應(yīng)器的原料重整方法,其為利用權(quán)利要求20所述的反應(yīng)器的制氫方法,其中,

加熱原料通過(guò)包括以下步驟而流動(dòng):

a)加熱原料通過(guò)加熱原料供給管輸送至加熱原料輸送管中;

b)通過(guò)第一隔室從所述加熱原料輸送管輸送至燃燒部中,并與填充在所述燃燒部中的燃燒催化劑發(fā)生反應(yīng)而進(jìn)行催化燃燒;以及

c)在催化燃燒之后通過(guò)燃燒生成物排出管將燃燒生成物排出至反應(yīng)器外部,

重整原料通過(guò)包括以下步驟而流動(dòng):

1)重整原料通過(guò)重整原料供給管輸送至重整原料相變管中之后相變?yōu)闅庀啵?/p>

2)相變的重整原料通過(guò)重整原料排出管和預(yù)熱管道而輸送至第二隔室中;

3)供給至所述第二隔室中的重整原料通過(guò)重整部并與填充在重整部中的重整催化劑發(fā)生反應(yīng);以及

4)將反應(yīng)結(jié)束后的生成物排出至反應(yīng)器外部。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的利用制氫反應(yīng)器的原料重整方法,其中,

所述加熱燃料或重整燃料包含30至50重量%的水和50至70重量%的碳化合物。

23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的利用制氫反應(yīng)器的原料重整方法,其中,

在所述3)步驟中,所述重整催化劑具有100℃至300℃的溫度范圍。

24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的利用制氫反應(yīng)器的原料重整方法,其中,

在所述3)步驟之后,還包括在重整部末端通過(guò)一氧化碳去除部的一氧化碳去除催化劑層并實(shí)施選擇性的去除反應(yīng)的步驟。

25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的利用制氫反應(yīng)器的原料重整方法,其中,

在所述4)步驟中,所述述一氧化碳去除催化劑層具有200℃至300℃的溫度范圍。

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