一种新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器的制作方法

本发明属于能源转化和利用，具体涉及一种新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器。

背景技术：

1、随着碳排放量的日益增加，环境的恶化对世界经济可持续性发展带来着重大威胁，交通脱碳和节能在全球治理中也受到长期关注。由于交通运输大都由碳氢化合物燃烧提供动力，导致交通运输造成的碳排放量占全球排放量的五分之一以上，因此开发清洁的替代能源极其重要。到目前为止，氢已成为运输领域脱碳最有前途的替代品之一。

2、甲醇重整器是一种用于将甲醇转化为氢气的装置。它是一种化学反应器，利用催化剂在适当的温度和压力下，对甲醇进行催化重整反应，产生氢气，可以作为燃料电池、燃气轮机和其他氢能源技术的供应源。并且可以通过清洁能源生产的甲醇来实现氢能源的可持续和环保应用。

3、目前，甲醇重整器多为固定床管式反应器，其体积相对较大，且多为金属材质，质量相对较重，相对单位体积及单位质量下负载的催化剂量小，制氢效果不佳，不便用于移动制氢。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、本发明提供了一种新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，包括：壳体和设置在所述壳体内部的外腔、油浴加热仓、醇水气化腔、支撑台和富氢气体输出扩压口，其中，

3、所述外腔、所述油浴加热仓、所述醇水气化腔和所述支撑台，自上而下依次设置；

4、所述支撑台内设置有连接的甲醇泵入装置和控制装置；

5、所述醇水气化腔与所述甲醇泵入装置连接，甲醇水溶液通过所述甲醇泵入装置泵入所述醇水气化腔；

6、所述油浴加热仓通过设置的支撑定位板与所述醇水气化腔隔离；

7、所述油浴加热仓内设置有至少一个甲醇催化重整腔，所述甲醇催化重整腔的底部与所述支撑定位板固定连接，所述甲醇催化重整腔内设置有至少一个多孔陶瓷反应装置，所述多孔陶瓷反应装置的底部与所述醇水气化腔连通；

8、所述富氢气体输出扩压口设置在所述外腔的内部，所述富氢气体输出扩压口的入口通过气流道与所述甲醇催化重整腔的顶部连接，所述氢气体输出扩压口的出口位于所述外腔之外。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

10、1.本发明的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，采用多孔陶瓷反应装置作为甲醇重整的反应装置，其较高的表面粗糙度及通孔特点很好的适用于甲醇重整催化剂的负载，充当甲醇重整制氢的反应场所，具有比表面积大、热膨胀系数小以及抗热震性好的优点，而且适用于甲醇水蒸气制氢这种体积增加的反应。其次，多孔陶瓷反应装置外表面散热面积比传统板式金属微通道小，且比热容大，密度小，导热系数低，在启动后，稳定的保温环节中，所需要的能耗低，这使得本发明的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，具有较高的能量利用率和较强的制氢性能。

11、2.本发明的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，在出气口设计了汇流的富氢气体输出扩压口，使多通道的气体汇聚在一起，减少卡套的使用的复杂性，并减少由于出气口温度不足，导致的气体液化导致的气孔堵塞，提高出口氢气的品质。

12、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

技术特征：

1.一种新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，包括：壳体(10)和设置在所述壳体(10)内部的外腔(1)、油浴加热仓(2)、醇水气化腔(5)、支撑台(7)和富氢气体输出扩压口(8)，其中，

2.根据权利要求1所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述甲醇重整器还包括隔热板(6)，所述隔热板(6)位于所述醇水气化腔(5)与所述支撑台(7)之间。

3.根据权利要求1所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述甲醇泵入装置(71)包括甲醇箱(710)、甲醇泵(711)和进液喷嘴(712)，其中，所述甲醇箱(710)内盛有甲醇水溶液，所述甲醇泵(711)位于所述甲醇箱(710)内，所述进液喷嘴(712)的一端与所述甲醇泵(711)连接，另一端与所述醇水气化腔(5)连接。

4.根据权利要求1所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述油浴加热仓(2)包括加热棒(21)、油浴加热仓盖(22)和油浴加热套筒(23)，其中，

5.根据权利要求1所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述多孔陶瓷反应装置(9)呈矩形结构，内部有多个陶瓷微通道结构(91)作为甲醇水蒸气反应流道，所述陶瓷微通道结构(91)的内表面涂覆有甲醇重整催化剂。

6.根据权利要求5所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述陶瓷微通道结构(91)的截面为边长为0.9～1.1mm的四边形。

7.根据权利要求5所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，相邻所述陶瓷微通道结构(91)之间的间隔为0.175～0.185mm。

8.根据权利要求3所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述控制装置包括：总开关(72)，pwm脉冲频率发生器(73)，pwm转速控制器(74)，ac-dc开关电源(75)，甲醇重整室温度显示器(76)，油浴加热仓温度控制器(77)，醇水气化腔温度显示器(78)和固态继电器(79)，其中，

9.根据权利要求8所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述甲醇催化重整腔(3)、所述油浴加热仓(2)和所述醇水气化腔(5)内均设置有热电偶，所述热电偶分别与所述甲醇重整室温度显示器(76)，油浴加热仓温度控制器(77)和醇水气化腔温度显示器(78)相应连接。

10.根据权利要求1所述的新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，其特征在于，所述多孔陶瓷反应装置(9)与所述甲醇催化重整腔(3)可拆卸连接，所述多孔陶瓷反应装置(9)采用堇青石材料。

技术总结
本发明涉及一种新型多孔陶瓷微通道甲醇重整器，包括：壳体和设置在壳体内部的外腔、油浴加热仓、醇水气化腔、支撑台和富氢气体输出扩压口，其中，外腔、油浴加热仓、醇水气化腔和支撑台，自上而下依次设置；支撑台内设置有连接的甲醇泵入装置和控制装置；醇水气化腔与甲醇泵入装置连接，甲醇水溶液通过甲醇泵入装置泵入醇水气化腔；油浴加热仓通过设置的支撑定位板与醇水气化腔隔离；油浴加热仓内设置有甲醇催化重整腔，甲醇催化重整腔内设置有多孔陶瓷反应装置，多孔陶瓷反应装置的底部与醇水气化腔连通；富氢气体输出扩压口设置在外腔的内部。本发明解决了目前甲醇制氢装置质量重，加工成本高，温度场不稳定的问题，提高了甲醇制氢的产率。

技术研发人员：倪立,韩杨凌峰,孙皓铭,周洋,汤东,肖汉宁
受保护的技术使用者：氢源科技（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11