甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，所述制氫發(fā)電系統(tǒng)不設(shè)顯示屏，包括制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)；所述制氫子系統(tǒng)用以制備氫氣，將制得的氫氣輸送至發(fā)電子系統(tǒng)，發(fā)電子系統(tǒng)利用所述制氫子系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳送的氫氣發(fā)電；所述控制子系統(tǒng)包括微處理器、第一無(wú)線通訊模塊、移動(dòng)終端，移動(dòng)終端設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊；所述移動(dòng)終端利用第二無(wú)線通訊模塊將控制命令發(fā)送至微處理器，微處理器根據(jù)接收的命令控制所述制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的運(yùn)行。本實(shí)用新型提出的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)移動(dòng)終端獲取制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的信息，并控制制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的運(yùn)行；無(wú)需設(shè)置顯示屏，而從節(jié)省原料。
【專利說(shuō)明】甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于氫氣發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在眾多的新能源中，氫能將會(huì)成為21世紀(jì)最理想的能源。這是因?yàn)椋谌紵嗤亓康拿?、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(méi)有灰渣和廢氣，不會(huì)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(chǔ)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(yuǎn)不會(huì)用完。
[0003]氫是一種無(wú)色的氣體。燃燒一克氫能釋放出142千焦?fàn)柕臒崃浚瞧桶l(fā)熱量的3倍。氫的重量特別輕，它比汽油、天然氣、煤油都輕多了，因而攜帶、運(yùn)送方便，是航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。氫在氧氣里能夠燃燒，氫氣火焰的溫度可高達(dá)2500°C，因而人們常用氫氣切割或者焊接鋼鐵材料。
[0004]在大自然中，氫的分布很廣泛。水就是氫的大“倉(cāng)庫(kù)”，其中含有11%的氫。泥土里約有1.5%的氫；石油、煤炭、天然氣、動(dòng)植物體內(nèi)等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70%為水所覆蓋，儲(chǔ)水量很大，因此可以說(shuō)，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法從水中制取氫，那么氫也將是一種價(jià)格相當(dāng)便宜的能源。
[0005]氫的用途很廣，適用性強(qiáng)。它不僅能用作燃料，而且金屬氫化物具有化學(xué)能、熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的功能。例如，儲(chǔ)氫金屬具有吸氫放熱和吸熱放氫的本領(lǐng)，可將熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)，作為房間內(nèi)取暖和空調(diào)使用。
[0006]氫作為氣體燃料，首先被應(yīng)用在汽車上。1976年5月，美國(guó)研制出一種以氫作燃料的汽車；后來(lái)，日本也研制成功一種以液態(tài)氫為燃料的汽車；70年代末期，前聯(lián)邦德國(guó)的奔馳汽車公司已對(duì)氫氣進(jìn)行了試驗(yàn)，他們僅用了五千克氫，就使汽車行駛了 110公里。
[0007]用氫作為汽車燃料，不僅干凈，在低溫下容易發(fā)動(dòng)，而且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕作用小，可延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。由于氫氣與空氣能夠均勻混合，完全可省去一般汽車上所用的汽化器，從而可簡(jiǎn)化現(xiàn)有汽車的構(gòu)造。更令人感興趣的是，只要在汽油中加入4%的氫氣。用它作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，就可節(jié)油40 %，而且無(wú)需對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作多大的改進(jìn)。
[0008]氫氣在一定壓力和溫度下很容易變成液體，因而將它用鐵罐車、公路拖車或者輪船運(yùn)輸都很方便。液態(tài)的氫既可用作汽車、飛機(jī)的燃料，也可用作火箭、導(dǎo)彈的燃料。美國(guó)飛往月球的“阿波羅”號(hào)宇宙飛船和我國(guó)發(fā)射人造衛(wèi)星的長(zhǎng)征運(yùn)載火箭，都是用液態(tài)氫作燃料的。
[0009]另外，使用氫一氫燃料電池還可以把氫能直接轉(zhuǎn)化成電能，使氫能的利用更為方便。目前，這種燃料電池已在宇宙飛船和潛水艇上得到使用，效果不錯(cuò)。當(dāng)然，由于成本較高，一時(shí)還難以普遍使用。[0010]現(xiàn)在世界上氫的年產(chǎn)量約為3600萬(wàn)噸，其中絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中制取的，這就得消耗本來(lái)就很緊缺的礦物燃料；另有4%的氫是用電解水的方法制取的，但消耗的電能太多，很不劃算，因此，人們正在積極探索研究制氫新方法。而用甲醇、水重整制氫可減少化工生產(chǎn)中的能耗和降低成本，有望替代被稱為“電老虎”的“電解水制氫”的工藝，利用先進(jìn)的甲醇蒸氣重整——變壓吸附技術(shù)制取純氫和富含CO2的混合氣體，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的后處理，可同時(shí)得到氫氣和二氧化碳?xì)狻?br> [0011]甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過(guò)催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫和二氧化碳，這是一個(gè)多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)方程如下:
[0012]CH3OH ^ C0+2H2 (I)
[0013]H2CHCO — C02+H2 (2)
[0014]CH30H+H20 — C02+3H2 (3)
[0015]重整反應(yīng)生成的H2和CO2,再經(jīng)過(guò)鈀膜分離將H2和CO2分離，得到高純氫氣。變壓吸附法的耗能高、設(shè)備大，且不適合小規(guī)模的氫氣制備。
[0016]現(xiàn)有的氫氣發(fā)電系統(tǒng)，通常是利用已經(jīng)制備好的氫氣發(fā)電，即制備氫氣與氫氣發(fā)電是分離的。首先利用制氫設(shè)備制備氫氣，將氫氣放置于氫氣緩沖罐中，而后通過(guò)氫氣緩沖罐中的氫氣發(fā)電。氫氣緩沖罐的體積較為龐大，不便攜帶，移動(dòng)性較差，從而制約了氫氣制備及發(fā)電設(shè)備的便攜性。
[0017]此外，現(xiàn)有的制氫設(shè)備、發(fā)電設(shè)備，為了獲取設(shè)備的信息，通常需要在設(shè)備上設(shè)置顯示屏，從而增加了設(shè) 備成本。
[0018]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的氫氣發(fā)電系統(tǒng)，以便克服現(xiàn)有氫氣發(fā)電系統(tǒng)的上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0019]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，可通過(guò)移動(dòng)終端控制系統(tǒng)運(yùn)行，無(wú)需設(shè)置顯示屏，節(jié)省系統(tǒng)生產(chǎn)成本。
[0020]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0021]一種甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，所述制氫發(fā)電系統(tǒng)不設(shè)顯示屏，所述制氫發(fā)電系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)；
[0022]所述制氫子系統(tǒng)用以制備氫氣，將制得的氫氣輸送至發(fā)電子系統(tǒng)，發(fā)電子系統(tǒng)利用所述制氫子系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳送的氫氣發(fā)電；
[0023]所述控制子系統(tǒng)包括微處理器、第一無(wú)線通訊模塊、移動(dòng)終端，移動(dòng)終端設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊；所述移動(dòng)終端利用第二無(wú)線通訊模塊將控制命令發(fā)送至微處理器，微處理器根據(jù)接收的命令控制所述制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的運(yùn)行。
[0024]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過(guò)傳輸管路實(shí)時(shí)傳輸至發(fā)電子系統(tǒng)；所述傳輸管路中設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，用于調(diào)整傳輸管路中的氣壓；所述發(fā)電子系統(tǒng)利用制氫子系統(tǒng)制得的氫氣發(fā)電；
[0025]所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括第二微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路；所述氣體壓力傳感器 設(shè)置于傳輸管路中，用以感應(yīng)傳輸管路中的氣壓數(shù)據(jù)，并將感應(yīng)的氣壓數(shù)據(jù)發(fā)送至第二微處理器。
[0026]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述制氫子系統(tǒng)包括:儲(chǔ)存有液態(tài)甲醇和水的液體儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、制氫設(shè)備、膜分離裝置；
[0027]所述原料輸送裝置分別連接液體儲(chǔ)存容器、制氫設(shè)備，所述原料輸送裝置提供動(dòng)力，將液體儲(chǔ)存容器中的原料輸送至制氫設(shè)備；制氫設(shè)備連接膜分離裝置。
[0028]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述制氫子系統(tǒng)還包括固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器，與原料輸送裝置連接。
[0029]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還設(shè)有遠(yuǎn)程服務(wù)器，移動(dòng)終端通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊連接制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程服務(wù)器，將制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的信息發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，并能從服務(wù)器獲取任意制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的設(shè)定信息。
[0030]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述移動(dòng)終端為手機(jī)或平板電腦。
[0031]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提出的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)移動(dòng)終端獲取制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的信息，并控制制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的運(yùn)行；無(wú)需設(shè)置顯示屏，而從節(jié)省原料。此外，本實(shí)用新型還可利用即時(shí)制備的氫氣發(fā)電，無(wú)需氫氣緩沖罐，通過(guò)氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)調(diào)整傳輸管路中的氫氣氣壓；由于氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的體積很小，因而能夠進(jìn)一步提高制氫發(fā)電系統(tǒng)的便攜性、可移動(dòng)性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)的組成示意圖。
[0033]圖2為制氫子系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0035]實(shí)施例一
[0036]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，所述制氫發(fā)電系統(tǒng)不設(shè)顯示屏，所述制氫發(fā)電系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)100、發(fā)電子系統(tǒng)300、控制子系統(tǒng)200。所述制氫子系統(tǒng)100用以制備氫氣，將制得的氫氣輸送至發(fā)電子系統(tǒng)300，發(fā)電子系統(tǒng)300利用所述制氫子系統(tǒng)100實(shí)時(shí)傳送的氫氣發(fā)電。
[0037]所述控制子系統(tǒng)200包括微處理器201、第一無(wú)線通訊模塊202、移動(dòng)終端203，移動(dòng)終端203設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊；所述移動(dòng)終端203利用第二無(wú)線通訊模塊將控制命令發(fā)送至微處理器201，微處理器201根據(jù)接收的命令控制所述制氫子系統(tǒng)100、發(fā)電子系統(tǒng)300的運(yùn)行。
[0038]利用本實(shí)用新型可以通過(guò)移動(dòng)終端(如手機(jī))控制系統(tǒng)，并通過(guò)移動(dòng)終端從遠(yuǎn)程服務(wù)器獲取系統(tǒng)的設(shè)定信息，無(wú)需顯示屏，從而降低生成成本。
[0039]本實(shí)用新型還揭示一種上述甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，所述控制方法包括:制氫子系統(tǒng)制備氫氣，將制得的氫氣輸送至發(fā)電子系統(tǒng)，發(fā)電子系統(tǒng)利用所述制氫子系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳送的氫氣發(fā)電；移動(dòng)終端利用第二無(wú)線通訊模塊將控制命令發(fā)送至微處理器，微處理器根據(jù)接收的命令控制所述制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的運(yùn)行。
[0040]所述方法還包括:移動(dòng)終端通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊連接制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程服務(wù)器，將制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的信息發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，并能從服務(wù)器獲取任意制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的設(shè)定信息。
[0041]實(shí)施例二
[0042]本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過(guò)傳輸管路實(shí)時(shí)傳輸至發(fā)電子系統(tǒng)；所述傳輸管路中設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，用于調(diào)整傳輸管路中的氣壓；所述發(fā)電子系統(tǒng)利用制氫子系統(tǒng)制得的氫氣發(fā)電。
[0043]所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括第二微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路；所述氣體壓力傳感器設(shè)置于傳輸管路中，用以感應(yīng)傳輸管路中的氣壓數(shù)據(jù)，并將感應(yīng)的氣壓數(shù)據(jù)發(fā)送至第二微處理器；所述第二微處理器將從氣體壓力傳感器接收的該氣壓數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)高于設(shè)定閾值區(qū)間的最大值，第二微處理器控制閥門控制器打開(kāi)出氣閥設(shè)定時(shí)間，使得傳輸管路中氣壓處于設(shè)定范圍，同時(shí)出氣管路的一端連接出氣閥，另一端連接所述制氫子系統(tǒng)，通過(guò)燃燒為制氫子系統(tǒng)的需加熱設(shè)備進(jìn)行加熱；當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)低于設(shè)定閾值區(qū)間的最小值，第二微處理器控制所述制氫子系統(tǒng)加快原料的輸送速度。
[0044]實(shí)施例三
[0045]本實(shí)施例與實(shí)施例一、實(shí)施例二的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖2，所述制氫子系統(tǒng)利用甲醇水制備氫氣，所述制氫子系統(tǒng)包括固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器40、液體儲(chǔ)存容器10、原料輸送裝置50、制氫設(shè)備20、膜分離裝置30。
[0046]所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器40、液體儲(chǔ)存容器10分別與制氫設(shè)備20連接；液體儲(chǔ)存容器10中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水，所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器40中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣。
[0047]當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)氣化模塊將固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器40中的固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣，氣態(tài)氫氣通過(guò)燃燒放熱，為制氫設(shè)備20提供啟動(dòng)熱能，作為制氫設(shè)備20的啟動(dòng)能源。當(dāng)然，固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器40不是本實(shí)用新型的必要設(shè)備，可以通過(guò)其他能源啟動(dòng)制氫設(shè)備20。
[0048]所述原料輸送裝置50提供動(dòng)力，將液體儲(chǔ)存容器10中的原料輸送至制氫設(shè)備20 ；所述原料輸送裝置50向原料提供1.1?5M Pa的壓強(qiáng)(如提供1.1M Pa或1.2M Pa或1.5MPa或5M Pa的壓強(qiáng))，使得制氫設(shè)備20制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng)。所述制氫設(shè)備20啟動(dòng)制氫后，制氫設(shè)備20制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持制氫設(shè)備20運(yùn)行(當(dāng)然，制氫設(shè)備20的運(yùn)行還可以通過(guò)其他能源)。
[0049]所述制氫設(shè)備20制得的氫氣輸送至膜分離裝置30進(jìn)行分離，用于分離氫氣的膜分離裝置30的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于1.1M Pa (如膜分離裝置30的內(nèi)外壓強(qiáng)為1.1M Pa或 1.2M Pa 或 1.5M Pa 或 5M Pa)。
[0050]本實(shí)施例中，所述膜分離裝置30為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%，銀占22%?25%。所述膜分離裝置30的制備工藝包括如下步驟:
[0051]步驟1、將多孔陶瓷設(shè)置于磁控濺射裝置的真空室內(nèi)；
[0052]步驟2、利用磁控濺射裝置的磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使得金屬靶產(chǎn)生偏差電流，金屬靶作為負(fù)極，從而使多孔陶瓷表面帶有磁層體；所述金屬靶的材料為濺射貴重金屬，所述貴重金屬為鈀銀合金，質(zhì)量百分比鈀占75%?78%，銀占22%?25% ；[0053]步驟3、在金屬靶產(chǎn)生偏差電流的同時(shí)，對(duì)磁控濺射裝置的真空室進(jìn)行加熱，溫度控制在350°C~800°C ；
[0054]步驟4、抽出真空室內(nèi)的氣體，當(dāng)真空室內(nèi)的真空度小于10_2Pa時(shí)，向真空室內(nèi)充入設(shè)定濃度的氬氣；
[0055]步驟5、向金屬靶通入電流，進(jìn)行濺射鍍膜；金屬靶產(chǎn)生的離子在電場(chǎng)的作用下加速飛向多孔陶瓷表面的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，電離出大量的氬離子和電子，電子飛向多孔陶瓷表面；氬離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊金屬靶，濺射出大量的金屬靶靶材原子或分子，呈中性的靶原子或分子沉積在多孔陶瓷表面上，形成I~15 μ m的貴重金屬薄膜；
[0056]其中，在濺射鍍膜的過(guò)程中還包括氬氣濃度檢測(cè)步驟；實(shí)時(shí)或者以設(shè)定時(shí)間間隔檢測(cè)真空室內(nèi)的氬氣濃度，當(dāng)氬氣濃度低于設(shè)定閾值時(shí)自動(dòng)打開(kāi)氬氣充氣閥門，向真空室內(nèi)充入氬氣，直至真空室內(nèi)的氬氣濃度符合設(shè)定閾值范圍；
[0057]在濺射鍍膜的過(guò)程中還包括氣壓檢測(cè)步驟；實(shí)時(shí)或者以設(shè)定時(shí)間間隔檢測(cè)真空室內(nèi)的氣壓，當(dāng)真空室內(nèi)的氣壓不在設(shè)定閾值區(qū)間，調(diào)整真空室內(nèi)的氣壓至設(shè)定閾值區(qū)間；
[0058]步驟6、向真空室內(nèi)通入大氣，取出工件。
[0059]優(yōu)選地，所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室；膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)，分離室設(shè)置于重整室的上部。
[0060]所述液體儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過(guò)原料輸送裝置輸送至換熱器換熱，換熱后進(jìn)入氣化室氣化；氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，重整室下部及中部溫度為350°C~409°C;所述重整室上部的溫度為400°C~570°C;重整室與分離室通過(guò)連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部，能通過(guò)重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與分離室之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；所述分離室內(nèi)的溫度設(shè)定為400°C~5700C ;分離室內(nèi)設(shè)有膜分離器，`從膜分離器的產(chǎn)氣端得到氫氣。
[0061]以上介紹了甲醇水制氫子系統(tǒng)的組成，本實(shí)用新型還揭示一種利用上述甲醇水制氫子系統(tǒng)的制氫方法，所述制氫方法包括:
[0062]【步驟O】所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣，當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)氣化模塊將固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣，氣態(tài)氫氣通過(guò)燃燒放熱，為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)熱能，作為制氫設(shè)備的啟動(dòng)能源；
[0063]【步驟I】所述原料輸送裝置提供動(dòng)力，將液體儲(chǔ)存容器中的原料輸送至制氫設(shè)備；所述原料輸送裝置向原料提供1.1~5M Pa的壓強(qiáng)，使得制氫設(shè)備制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng)；
[0064]【步驟2】制氫設(shè)備制備氫氣；具體包括:
[0065]所述液體儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過(guò)原料輸送裝置輸送至換熱器換熱，換熱后進(jìn)入氣化室氣化；
[0066]氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，重整室下部及中部溫度為350°C~409°C ；
[0067]所述重整室上部的溫度為400°C~570°C ;重整室與分離室通過(guò)連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部，能通過(guò)重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與分離室之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；
[0068]所述分離室內(nèi)的溫度設(shè)定為400°C~570°C ;分離室內(nèi)設(shè)有膜分離器，從膜分離器的產(chǎn)氣端得到氫氣。
[0069]【步驟3】所述制氫設(shè)備制得的氫氣輸送至膜分離裝置進(jìn)行分離，用于分離氫氣的膜分離裝置的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于1.1M Pa ；
[0070]本實(shí)施例中，制氫子系統(tǒng)將分離室設(shè)置于重整室的上部，重整室上部相比中部及下部的溫度較高，通過(guò)連接管路連接重整室與分離室，連接管路在輸送的過(guò)程中能利用重整室上部的高溫加熱輸送的氣體，起到預(yù)熱作用，同時(shí)加熱方式非常便捷。在重整室與分離室之間的管路作為預(yù)熱控溫機(jī)構(gòu)，可以對(duì)從重整室輸出的氣體進(jìn)行加熱，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；從而可以分別保證重整室內(nèi)催化劑的低溫要求，以及分離室的高溫要求，進(jìn)而提高氫氣制備效率。
[0071]綜上所述，本實(shí)用新型提出的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法，通過(guò)移動(dòng)終端獲取制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的信息，并控制制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的運(yùn)行；無(wú)需設(shè)置顯示屏，而從節(jié)省原料。此外，本實(shí)用新型還可利用即時(shí)制備的氫氣發(fā)電，無(wú)需氫氣緩沖罐，通過(guò)氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)調(diào)整傳輸管路中的氫氣氣壓；由于氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的體積很小，因而能夠進(jìn)一步提高制氫發(fā)電系統(tǒng)的便攜性、可移動(dòng)性。
[0072]這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)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(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改`變。
【權(quán)利要求】
1.一種甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述制氫發(fā)電系統(tǒng)不設(shè)顯示屏， 所述制氫發(fā)電系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)； 所述制氫子系統(tǒng)用以制備氫氣，將制得的氫氣輸送至發(fā)電子系統(tǒng)，發(fā)電子系統(tǒng)利用所述制氫子系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳送的氫氣發(fā)電； 所述控制子系統(tǒng)包括微處理器、第一無(wú)線通訊模塊、移動(dòng)終端，移動(dòng)終端設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊；所述移動(dòng)終端利用第二無(wú)線通訊模塊將控制命令發(fā)送至微處理器，微處理器根據(jù)接收的命令控制所述制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過(guò)傳輸管路實(shí)時(shí)傳輸至發(fā)電子系統(tǒng)；所述傳輸管路中設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，用于調(diào)整傳輸管路中的氣壓；所述發(fā)電子系統(tǒng)利用制氫子系統(tǒng)制得的氫氣發(fā)電； 所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括第二微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路；所述氣體壓力傳感器設(shè)置于傳輸管路中，用以感應(yīng)傳輸管路中的氣壓數(shù)據(jù)，并將感應(yīng)的氣壓數(shù)據(jù)發(fā)送至第二微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述制氫子系統(tǒng)包括:儲(chǔ)存有液態(tài)甲醇和水的液體儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、制氫設(shè)備、膜分離裝置； 所述原料輸送裝置分別連接液體儲(chǔ)存容器、制氫設(shè)備，所述原料輸送裝置提供動(dòng)力，將液體儲(chǔ)存容器中的原料輸送至制氫設(shè)備；制氫設(shè)備連接膜分離裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述制氫子系統(tǒng)還包括固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器，與原料輸送裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述系統(tǒng)還設(shè)有遠(yuǎn)程服務(wù)器，移動(dòng)終端通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊連接制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程服務(wù)器，將制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的信息發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，并能從服務(wù)器獲取任意制氫子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)的設(shè)定信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇水即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述移動(dòng)終端為手機(jī)或平板電腦。
【文檔編號(hào)】H01M8/22GK203589148SQ201320676600
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】向華, 向得夫 申請(qǐng)人:上海合既得動(dòng)氫機(jī)器有限公司