本實用新型屬于氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制氫設(shè)備，尤其涉及一種能自動注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備。

背景技術(shù)：

在眾多的新能源中，氫能將會成為21世紀最理想的能源。這是因為，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產(chǎn)生的能量最多，而且它燃燒的產(chǎn)物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環(huán)境；而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分別產(chǎn)生溫室效應(yīng)和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產(chǎn)物也是水，可源源不斷地產(chǎn)生氫氣，永遠不會用完。

隨著近年來氫燃料電池的迅速推廣，移動制氫技術(shù)飛速發(fā)展，中國專利CN201410311217.4揭示一種甲醇水制氫設(shè)備的重整器及其制造工藝，涉及甲醇水制氫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其中，本發(fā)明甲醇水制氫設(shè)備的重整器包括重整器殼體，所述重整器殼體從內(nèi)至外依次包括不銹鋼內(nèi)殼、保溫棉層及云母外殼。

再如中國專利CN201210339915.6揭示了一種甲醇水蒸氣重整制氫設(shè)備及制氫方法，所述制氫設(shè)備包括：液體儲存容器、主制氫設(shè)備、一個或多個子制氫設(shè)備；所述主制氫設(shè)備通過換熱、氣化、重整、分離，得到氫氣，同時將排出的余氣輸送至一子制氫設(shè)備中；所述子制氫設(shè)備接收主制氫設(shè)備或/和自身或/和其他子制氫設(shè)備排出的余氣(余氣中包含有未充分反應(yīng)的有用氣體)，利用該余氣繼續(xù)制備氫氣。

如中國專利201210339913.7揭示了一種高效的甲醇水制氫系統(tǒng)及其制氫方法，所述系統(tǒng)包括液體儲存容器、換熱器、氣化室、重整室、分離室；液體儲存容器、換熱器、氣化室、重整室、分離室通過管路依次連接；分離室內(nèi)設(shè)有陶瓷膜分離器、金屬鈀膜分離器，進入分離室的氣體先經(jīng)過陶瓷膜分離器做預(yù)處理，得到較高純度的氫氣；較高純度的氫氣再進入金屬鈀膜分離器，得到更高純度的氫氣。

現(xiàn)有的甲醇水制氫設(shè)備需要專門配備人員添加甲醇水原料，人工成本高，且時長會因為人員監(jiān)控不到位影響設(shè)備的正常運行。

有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種新的甲醇水蒸氣制氫設(shè)備，以克服現(xiàn)有制氫方式存在的上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種能自動注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，可在存儲容器內(nèi)的原料低于設(shè)定液位時，自動注入原料，提高設(shè)備的智能性，減少人工成本。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種能自動注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，包括主儲存容器、至少一制氫單元；

各制氫單元連接對應(yīng)的儲存容器，用來存儲甲醇水原料，各儲存容器分別連接主儲存容器；

所述主儲存容器包括主控制器、輸送泵體、連接管路，主控制器連接輸送泵體；所述儲存容器設(shè)有第一液位識別單元，用以識別儲存容器的液位，第一液位識別單元連接主控制器；各儲存容器與主儲存容器之間分別設(shè)有閥門，各閥門分別連接所述主控制器。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述主儲存容器還包括第二液位識別單元，用以識別主儲存容器的液位；第二液位識別單元連接主控制器。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述儲存容器設(shè)有子控制器、子無線通訊單元，子控制器連接第一液位識別單元、子無線通訊單元；

所述主儲存容器設(shè)有主無線通訊單元，主控制器通過主無線通訊單元與子控制器通訊，獲取各個儲存容器的液位數(shù)據(jù)。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述制氫單元包括原料輸送裝置、甲醇水輸送管路、重整裝置、分離裝置、氫氣輸送管路、控制電路板；所述控制電路板分別連接原料輸送裝置、重整裝置、分離裝置，控制各個裝置工作；

所述原料輸送裝置通過甲醇水輸送管路分別連接儲存容器及重整裝置，所述原料輸送裝置將儲存容器中的甲醇水原料輸送至重整裝置；

所述重整裝置連接分離裝置，分離裝置連接氫氣輸送管路；所述分離裝置包括膜分離裝置。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述重整裝置包括重整室、加熱氣化管路；重整室包括中空殼體，中空殼體內(nèi)設(shè)有催化劑；加熱氣化管路的部分設(shè)置于中空殼體內(nèi)、被催化劑包裹。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述中空殼體為中空圓柱殼體。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型提出的能自動注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，可在存儲容器內(nèi)的原料低于設(shè)定液位時，自動注入原料，提高設(shè)備的智能性，減少人工成本。

附圖說明

圖1為本實用新型甲醇水重整制氫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型甲醇水重整制氫設(shè)備中部分控制部件的組成示意圖。

圖3為本實用新型甲醇水重整制氫設(shè)備的組成示意圖。

圖4為甲醇水重整制氫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為甲醇水重整制氫設(shè)備的組成示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。

實施例一

請參閱圖1，本實用新型揭示了一種能自動注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備1，包括主儲存容器120、至少一制氫單元。各制氫單元連接對應(yīng)的儲存容器130，用來存儲甲醇水原料，各儲存容器130分別連接主儲存容器120。氫燃料電池2可以利用甲醇水重整制氫設(shè)備1制得的氫氣發(fā)電。

請參閱圖2，所述主儲存容器120包括主控制器121、主無線通訊單元122、第二液位識別單元123、輸送泵體124、連接管路125，主控制器121連接主無線通訊單元122、第二液位識別單元123、輸送泵體124。所述第二液位識別單元123用以識別主儲存容器120的液位。

所述儲存容器130設(shè)有子控制器131、子無線通訊單元132、第一液位識別單元133，第一液位識別單元133用以識別儲存容器130的液位；子控制器131分別連接子無線通訊單元132、第一液位識別單元133。各儲存容器130與主儲存容器120之間分別設(shè)有閥門134，各閥門134分別連接所述主控制器121(也可以通過子控制器131來控制閥門134的通斷)。

甲醇水重整制氫設(shè)備的基本組成是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本申請人的相關(guān)專利能基本實現(xiàn)的(如背景技術(shù)部分介紹了幾個現(xiàn)有的制氫設(shè)備組成，此外還可以參考三件授權(quán)的發(fā)明專利：中國專利CN201210339912.2，一種利用甲醇水制備氫氣的系統(tǒng)及方法；中國專利CN201310578035.9，即時制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法；中國專利CN 201310520538.0,一種即時制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法)，但這里為了能體現(xiàn)本實用新型公開充分，這里也略做介紹，并同時對改進的地方做主要介紹。

請參閱圖3，所述制氫單元包括原料輸送裝置11、甲醇水輸送管路12、重整裝置13、分離裝置14、氫氣輸送管路15、余氣排放管路17、啟動裝置18、控制電路板19。原料輸送裝置11連接儲存容器2，將儲存容器2內(nèi)的原料通過甲醇水輸送管路12輸送至重整裝置13。

所述控制電路板19分別連接原料輸送裝置11、重整裝置13、分離裝置14，控制各個裝置工作。所述原料輸送裝置11通過甲醇水輸送管路12分別連接儲存容器2及重整裝置13，所述原料輸送裝置11將儲存容器2中的甲醇水原料輸送至重整裝置13。所述重整裝置13連接分離裝置14，分離裝置14分別連接氫氣輸送管路15、余氣排放管路17；所述分離裝置14包括膜分離裝置。

請參閱圖4、圖5，所述重整裝置13包括換熱器、加熱氣化管路108、重整室107，所述膜分離裝置設(shè)置于重整室107內(nèi)的上部。所述換熱器包括甲醇水預(yù)熱管路，所述換熱器安裝于甲醇水原料的輸送管道(這段輸送管道可以作為甲醇水預(yù)熱管路)上，甲醇水原料在換熱器中與重整器輸出的高溫氫氣進行換熱，甲醇水原料溫度升高，氫氣溫度降低。甲醇水原料在換熱器中換熱后進入加熱氣化管路108氣化；氣化后的甲醇蒸汽及水蒸汽進入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑。

甲醇水重整制氫設(shè)備的整體大致為一中空柱體101,中空柱體101的上部設(shè)有氣體出口102；中空柱體101內(nèi)由外自內(nèi)依次設(shè)有保溫層104、不銹鋼內(nèi)殼105，不銹鋼內(nèi)殼105內(nèi)形成的空間形成燃燒室106。所述重整裝置13下部安裝有啟動裝置18，該啟動裝置18包括杯座103，杯座103上安裝有甲醇水預(yù)熱管路、加熱氣化管路的一部分、點火裝置及溫度探測裝置。所述原料輸入管道輸入甲醇和水原料，原料輸入管道與加熱氣化管路相連通，甲醇和水原料經(jīng)原料輸入管道進入加熱氣化管路后，從加熱氣化管路的末端輸出；所述點火裝置的位置與加熱氣化管路的末端相對應(yīng)，用于對加熱氣化管路中輸出的甲醇和水原料進行點火，甲醇和水原料經(jīng)點火裝置點火后燃燒，對加熱氣化管路進行加熱，使加熱氣化管路中的甲醇和水原料氣化而迅速加大燃燒強度，進而為重整裝置加熱；所述溫度探測裝置用于探測加熱氣化管路旁的溫度；所述重整裝置啟動制氫后，重整裝置制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持重整裝置運行。

所述杯座103的底側(cè)安裝有進風(fēng)蓋板，該進風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進入至重整裝置內(nèi)；所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開或關(guān)閉，同時控制原料輸入管道的流量。所述制氫設(shè)備啟動后，制氫設(shè)備通過制氫裝置制得的氫氣提供運行所需的能源；此時，可以關(guān)閉啟動裝置。由于制氫裝置制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持制氫設(shè)備運行，從而可以減少對外部能源的依靠，自適應(yīng)能力強。

如圖4所示，所述重整室107包括中空圓柱殼體，中空圓柱殼體內(nèi)設(shè)有催化劑109；加熱氣化管路108的部分或全部設(shè)置于中空圓柱殼體內(nèi)、被催化劑109包裹，有效保護加熱氣化管路。通過該改進，本實用新型可以更好地為甲醇水液體預(yù)熱，且避免加熱氣化管路出現(xiàn)起皮脫離的情況，有效延長管路的使用壽命。

此外，為了有效利用余氣的熱量，甲醇水預(yù)加熱管路可以與余氣排放管路換熱。所述甲醇水預(yù)加熱管路的一部分為螺紋狀管路，螺紋狀管路內(nèi)用于輸送甲醇水原料；螺紋狀管路包裹住重整裝置的余氣排放管路；余氣排放管路經(jīng)過螺紋狀管路后溫度降低，螺紋狀管路經(jīng)過余氣排放管路后溫度升高；螺紋狀管路的一端設(shè)有輸入端口，另一端設(shè)有兩個輸出端口，各輸出端口設(shè)有閥門；一個輸出端口連接甲醇水輸送管路的其他部分，另外一個輸出端口通過循環(huán)管路連接至輸入端口；在靠近螺紋狀管路的輸出端口處設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器連接預(yù)加熱控制器；預(yù)加熱控制器根據(jù)溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)及重整設(shè)備的原料需求調(diào)節(jié)兩個閥門的開關(guān)及閥門的開度。

實施例二

一種能自動注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，包括主儲存容器、至少一制氫單元；各制氫單元連接對應(yīng)的儲存容器，用來存儲甲醇水原料，各儲存容器分別連接主儲存容器；所述主儲存容器包括主控制器、輸送泵體、連接管路，主控制器連接輸送泵體；所述儲存容器設(shè)有第一液位識別單元，用以識別儲存容器的液位，第一液位識別單元連接主控制器；各儲存容器與主儲存容器之間分別設(shè)有閥門，各閥門分別連接所述主控制器。

綜上所述，本實用新型提出的能自動注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，可在存儲容器內(nèi)的原料低于設(shè)定液位時，自動注入原料，提高設(shè)備的智能性，減少人工成本。

這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。