便攜式甲醇制備設(shè)備及水氫發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)揭示了一種便攜式甲醇制備設(shè)備及水氫發(fā)電系統(tǒng)，所述甲醇制備設(shè)備包括：氫氣輸送裝置、第二輸送裝置、合成反應(yīng)器；所述第二輸送裝置為二氧化碳輸送裝置或/和一氧化碳輸送裝置；所述氫氣輸送裝置、第二輸送裝置分別與合成反應(yīng)器連接；所述合成反應(yīng)器內(nèi)氫氣與二氧化碳或一氧化碳反應(yīng)，生成甲醇及水。本實用新型專利技術(shù)提出的便攜式甲醇制備設(shè)備，可配合甲醇水重整發(fā)電系統(tǒng)使用，制備其所需的甲醇原料。本實用新型專利技術(shù)提出的水氫發(fā)電系統(tǒng)，可自制發(fā)電系統(tǒng)所需的甲醇，并避免二氧化碳的排放。

Portable methanol preparation equipment and water hydrogen power generation system

The utility model discloses a portable methanol preparation equipment and a water hydrogen power generation system, the methanol preparation equipment includes: a hydrogen conveying device, a second conveying device and a synthesis reactor; the second conveying device is a carbon dioxide conveying device or / and a carbon monoxide conveying device; the hydrogen conveying device and the second conveying device are respectively connected with the synthesis reactor; the synthesis Hydrogen in the reactor reacts with carbon dioxide or carbon monoxide to produce methanol and water. The portable methanol preparation equipment proposed by the utility model can be used with the methanol water reforming power generation system to prepare the methanol raw material required by the equipment. The water hydrogen power generation system proposed by the utility model can self-make methanol required by the power generation system and avoid the emission of carbon dioxide.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
便攜式甲醇制備設(shè)備及水氫發(fā)電系統(tǒng)
本技術(shù)屬于甲醇制備
，涉及一種甲醇制備設(shè)備，尤其涉及一種便攜式甲醇制備設(shè)備；同時，本技術(shù)還涉及一種水氫發(fā)電系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
人類歷史的發(fā)展歷程同能源的應(yīng)用密切相關(guān)，隨著第一次工業(yè)革命對煤炭的大量使用開始，人類進入工業(yè)文明時代，陸續(xù)開發(fā)利用石油、天然氣、核能、水能、太陽能、風能等不同形式的能源。上世紀七十年代的能源危機引發(fā)了人類對能源的深度思考：地球上不缺能源，缺的是更高效的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)。現(xiàn)有的除煤炭、石油、天然氣之外的能源中，核能、水能、太陽能、風能目前應(yīng)用較為廣泛，但都存在很多缺點。如，核能的缺點包括：1、核能電廠會產(chǎn)生高低階放射性廢料，必須慎重處理；2、核能發(fā)電廠熱效率較低，核能電廠的熱污染較嚴重；3、核能電廠投資成本太大，電力公司的財務(wù)風險較高。而2011年日本福島由于地震而引發(fā)核泄漏事故，產(chǎn)生的影響至今依然存在。太陽能的缺點包括：1、不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響。2、效率低和成本高：目前太陽能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高。風能的缺點包括：風力發(fā)電在生態(tài)上的問題是可能干擾鳥類。目前的解決方案是離岸發(fā)電，離岸發(fā)電價格較高但效率也高。在一些地區(qū)、風力發(fā)電的經(jīng)濟性不足：許多地區(qū)的風力有間歇性，更糟糕的情況是如臺灣等地在電力需求較高的夏季及白日、是風力較少的時間；必須等待壓縮空氣等儲能技術(shù)發(fā)展。風力發(fā)電需要大量土地興建風力發(fā)電場，才可以生產(chǎn)比較多的能源。進行風力發(fā)電時，風力發(fā)電機會發(fā)出龐大的噪音，所以要找一些空曠的地方來興建?，F(xiàn)在的風力發(fā)電還未成熟，還有相當發(fā)展空間。水能的缺點包括：需要在洪枯流量相差懸殊的河流上建高壩大庫進行水利水能調(diào)節(jié)，往往淹沒和浸沒損失較大，需大量移民；土建工程量較大，使得一次投資較大、工期較長；水力發(fā)電受地形、地質(zhì)等條件的限制；河流泥沙、天然徑流變化等對其影響比較大等；有部分人認為大型水電站的建設(shè)破壞生態(tài)，可能導致一些惡劣天氣。近年來，出現(xiàn)了甲醇水重整制氫發(fā)電設(shè)備(可稱其為水氫機)，水氫機體積小(僅為電腦主機般大小)、功率高，可應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。水氫機的基本組成是本領(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(如三件授權(quán)的技術(shù)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CN201310520538.0,一種即時制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法；中國專利CN201410621689.X，甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器、甲醇水制氫系統(tǒng)及制氫方法)，這里不做贅述。然而，水氫機的原料目前需要另外購買，如果世界范圍內(nèi)水氫機大范圍應(yīng)用，原料的問題可能會成為制約水氫機快速發(fā)展的其中一個問題。有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種配合水氫機使用的甲醇制備設(shè)備，以便克服現(xiàn)有水氫機存在的上述缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：提供一種便攜式甲醇制備設(shè)備，可配合甲醇水重整發(fā)電系統(tǒng)使用，制備其所需的甲醇原料。此外，本技術(shù)還提供一種水氫發(fā)電系統(tǒng)，可自制發(fā)電系統(tǒng)所需的甲醇，并避免二氧化碳的排放。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種便攜式甲醇制備設(shè)備，所述甲醇制備設(shè)備包括：氮氣輸送裝置、氫氣輸送裝置、二氧化碳輸送裝置、第一混合器、第二混合器、微型固定床反應(yīng)器、背壓閥、醇水分離器、色譜儀、甲醇液化裝置、甲醇收集容器、主控模塊；所述氮氣輸送裝置包括氮氣存儲容器、第一輸送管路，第一輸送管路設(shè)有第一截止閥、第一質(zhì)量流量計；所述二氧化碳輸送裝置包括二氧化碳存儲容器、第二輸送管路，第二輸送管路設(shè)有第二截止閥、第二質(zhì)量流量計；所述氫氣輸送裝置包括氫氣存儲容器、第三輸送管路、第四輸送管路，第三輸送管路設(shè)有第三截止閥、第三質(zhì)量流量計，第四輸送管路設(shè)有第四截止閥、第四質(zhì)量流量計；所述氫氣存儲容器通過第三輸送管路與第一輸送管路連接，第三輸送管路與第一輸送管路交匯于一第一三通閥；所述氫氣存儲容器通過第四輸送管路與第二輸送管路連接，第四輸送管路與第二輸送管路交匯于一第一四通閥；所述第一三通閥與第一混合器連接，第一混合器的另一端與第二三通閥連接；第二三通閥通過第五輸送管路連接微型固定床反應(yīng)器，第五輸送管路設(shè)有第五質(zhì)量流量計、壓強計；所述微型固定床反應(yīng)器的另一端連接第四三通閥，第四三通閥還連接背壓閥，背壓閥的另一端連接一第二四通閥；所述第一四通閥與第二混合器連接，第二混合器的另一端與第三三通閥連接；醇水分離器、第二三通閥連接第三三通閥，醇水分離器、甲醇液化裝置、色譜儀連接第二四通閥；甲醇液化裝置與甲醇收集容器連接；所述主控模塊控制各個部件動作；所述甲醇制備設(shè)備還包括自然能源發(fā)電裝置，利用太陽能或/和風能或/和生物能發(fā)電，利用發(fā)出的電能將水水解為氫氣及氧氣，將收集到的氫氣與二氧化碳制備為甲醇。一種便攜式甲醇制備設(shè)備，所述甲醇制備設(shè)備包括：氫氣輸送裝置、第二輸送裝置、合成反應(yīng)器；所述第二輸送裝置為二氧化碳輸送裝置或/和一氧化碳輸送裝置；所述氫氣輸送裝置、第二輸送裝置分別與合成反應(yīng)器連接；所述合成反應(yīng)器內(nèi)氫氣與二氧化碳或一氧化碳反應(yīng)，生成甲醇及水。作為本技術(shù)的一種優(yōu)選方案，所述甲醇制備設(shè)備包括醇水分離器，合成反應(yīng)器與醇水分離器連接，醇水分離器將甲醇與水分離。作為本技術(shù)的一種優(yōu)選方案，所述甲醇制備設(shè)備包括混合器，混合器設(shè)置于合成反應(yīng)器前，先將氫氣、二氧化碳或一氧化碳按照設(shè)定的比例混合后進入合成反應(yīng)器。作為本技術(shù)的一種優(yōu)選方案，所述甲醇制備設(shè)備還包括氮氣輸送裝置，與合成反應(yīng)器連接，在氫氣與二氧化碳或一氧化碳反應(yīng)前先通過氮氣，排出其他氣體。作為本技術(shù)的一種優(yōu)選方案，所述甲醇制備設(shè)備還包括氮氣輸送裝置、第二混合器、微型固定床反應(yīng)器、背壓閥；所述氮氣輸送裝置包括氮氣存儲容器、第一輸送管路；所述二氧化碳輸送裝置包括二氧化碳存儲容器、第二輸送管路；所述氫氣輸送裝置包括氫氣存儲容器、第三輸送管路、第四輸送管路；所述氫氣存儲容器通過第三輸送管路與第一輸送管路連接，第三輸送管路與第一輸送管路交匯于一第一三通閥；所述氫氣存儲容器通過第四輸送管路與第二輸送管路連接，第四輸送管路與第二輸送管路交匯于一第一四通閥；所述第一三通閥與第一混合器連接，第一混合器的另一端與第二三通閥連接；第二三通閥通過第五輸送管路連接微型固定床反應(yīng)器；所述微型固定床反應(yīng)器的另一端連接第四三通閥，第四三通閥還連接背壓閥，背壓閥的另一端連接一第二四通閥；所述第一四通閥與第二混合器連接，第二混合器的另一端與第三三通閥連接；醇水分離器、第二三通閥連接第三三通閥，醇水分離器、甲醇液化裝置、色譜儀連接第二四通閥；甲醇液化裝置與甲本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種便攜式甲醇制備設(shè)備，其特征在于，所述甲醇制備設(shè)備包括：氮氣輸送裝置、氫氣輸送裝置、二氧化碳輸送裝置、第一混合器、第二混合器、微型固定床反應(yīng)器、背壓閥、醇水分離器、色譜儀、甲醇液化裝置、甲醇收集容器、主控模塊；/n所述氮氣輸送裝置包括氮氣存儲容器、第一輸送管路，第一輸送管路設(shè)有第一截止閥、第一質(zhì)量流量計；/n所述二氧化碳輸送裝置包括二氧化碳存儲容器、第二輸送管路，第二輸送管路設(shè)有第二截止閥、第二質(zhì)量流量計；/n所述氫氣輸送裝置包括氫氣存儲容器、第三輸送管路、第四輸送管路，第三輸送管路設(shè)有第三截止閥、第三質(zhì)量流量計，第四輸送管路設(shè)有第四截止閥、第四質(zhì)量流量計；/n所述氫氣存儲容器通過第三輸送管路與第一輸送管路連接，第三輸送管路與第一輸送管路交匯于一第一三通閥；/n所述氫氣存儲容器通過第四輸送管路與第二輸送管路連接，第四輸送管路與第二輸送管路交匯于一第一四通閥；/n所述第一三通閥與第一混合器連接，第一混合器的另一端與第二三通閥連接；第二三通閥通過第五輸送管路連接微型固定床反應(yīng)器，第五輸送管路設(shè)有第五質(zhì)量流量計、壓強計；/n所述微型固定床反應(yīng)器的另一端連接第四三通閥，第四三通閥還連接背壓閥，背壓閥的另一端連接一第二四通閥；/n所述第一四通閥與第二混合器連接，第二混合器的另一端與第三三通閥連接；醇水分離器、第二三通閥連接第三三通閥，醇水分離器、甲醇液化裝置、色譜儀連接第二四通閥；甲醇液化裝置與甲醇收集容器連接；所述主控模塊控制各個部件動作；/n所述甲醇制備設(shè)備還包括自然能源發(fā)電裝置，利用太陽能或/和風能或/和生物能發(fā)電，利用發(fā)出的電能將水水解為氫氣及氧氣，將收集到的氫氣與二氧化碳制備為甲醇。/n...

【技術(shù)特征摘要】
20160411 CN 20162029629031.一種便攜式甲醇制備設(shè)備，其特征在于，所述甲醇制備設(shè)備包括：氮氣輸送裝置、氫氣輸送裝置、二氧化碳輸送裝置、第一混合器、第二混合器、微型固定床反應(yīng)器、背壓閥、醇水分離器、色譜儀、甲醇液化裝置、甲醇收集容器、主控模塊；
所述氮氣輸送裝置包括氮氣存儲容器、第一輸送管路，第一輸送管路設(shè)有第一截止閥、第一質(zhì)量流量計；
所述二氧化碳輸送裝置包括二氧化碳存儲容器、第二輸送管路，第二輸送管路設(shè)有第二截止閥、第二質(zhì)量流量計；
所述氫氣輸送裝置包括氫氣存儲容器、第三輸送管路、第四輸送管路，第三輸送管路設(shè)有第三截止閥、第三質(zhì)量流量計，第四輸送管路設(shè)有第四截止閥、第四質(zhì)量流量計；
所述氫氣存儲容器通過第三輸送管路與第一輸送管路連接，第三輸送管路與第一輸送管路交匯于一第一三通閥；
所述氫氣存儲容器通過第四輸送管路與第二輸送管路連接，第四輸送管路與第二輸送管路交匯于一第一四通閥；
所述第一三通閥與第一混合器連接，第一混合器的另一端與第二三通閥連接；第二三通閥通過第五輸送管路連接微型固定床反應(yīng)器，第五輸送管路設(shè)有第五質(zhì)量流量計、壓強計；
所述微型固定床反應(yīng)器的另一端連接第四三通閥，第四三通閥還連接背壓閥，背壓閥的另一端連接一第二四通閥；
所述第一四通閥與第二混合器連接，第二混合器的另一端與第三三通閥連接；醇水分離器、第二三通閥連接第三三通閥，醇水分離器、甲醇液化裝置、色譜儀連接第二四通閥；甲醇液化裝置與甲醇收集容器連接；所述主控模塊控制各個部件動作；
所述甲醇制備設(shè)備還包括自然能源發(fā)電裝置，利用太陽能或/和風能或/和生物能發(fā)電，利用發(fā)出的電能將水水解為氫氣及氧氣，將收集到的氫氣與二氧化碳制備為甲醇。


2.一種便攜式甲醇制備設(shè)備，其特征在于，所述甲醇制備設(shè)備包括：氫氣輸送裝置、第二輸送裝置、合成反應(yīng)器；
所述第二輸送裝置為二氧化碳輸送裝置或/和一氧化碳輸送裝置；所述氫氣輸送裝置、第二輸送裝置分別與合成反應(yīng)器連接；所述合成反應(yīng)器內(nèi)氫氣與二氧化碳或一氧化碳反應(yīng)，生成甲醇及水。


3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式甲醇制備設(shè)備，其特征在于：
所述甲醇制備設(shè)備包括醇水分離器，合成反應(yīng)器與醇水分離器連接，醇水分離器將甲醇與水分離。


4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式甲醇制備設(shè)備，其特征在于：
所述甲醇制備設(shè)備包括混合器，混合器設(shè)置于合成反應(yīng)器前，先將氫氣、二氧化碳或一氧化碳按照設(shè)定的比例混合后進入合成反應(yīng)器；
所述甲醇制備設(shè)備還包括氮氣輸送裝置，與合成反應(yīng)器連接，在氫氣與二氧化碳或一氧化碳反應(yīng)前先通過氮氣，排出其他氣體。


5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式甲醇制備設(shè)備，其特征在于：
所述甲醇制備設(shè)備還包括氮氣輸送裝置、第二混合器、微型固定床反應(yīng)器、背壓閥；
所述氮氣輸送裝置包括氮氣存儲容器、第一輸送管路；所述二氧化碳輸送裝置包括二氧化碳存儲容器、第二輸送管路；所述氫氣輸送裝置包括氫氣存儲容器、第三輸送管路、第四輸送管路；
所述氫氣存儲容器通過第三輸送管路與第一輸送管路連接，第三輸送管路與第一輸送管路交匯于一第一三通閥；
所述氫氣存儲容器通過第四輸送管路與第二輸送管路連接，第四輸送管路與第二輸送管路交匯于一第一四通閥；
所述第一三通閥與第一混合器連...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：向華，
申請(專利權(quán))人：上海合既得動氫機器有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31