【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于制氫技術(shù)，具體涉及一種基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置。
技術(shù)介紹
1、在壓水堆環(huán)境下，甲醇水蒸氣重整制氫技術(shù)是一種有效的氫氣生產(chǎn)方法。這項(xiàng)技術(shù)利用甲醇和水蒸氣在催化劑的作用下發(fā)生重整反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳。甲醇水蒸氣重整反應(yīng)通常在200-300℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，具有較高的氫碳比，使其成為一種具有潛力的制氫方式。
2、但是現(xiàn)有技術(shù)中，高溫蒸汽的產(chǎn)生以及甲醇溶液產(chǎn)生的混合氣體均會(huì)存在未被循環(huán)利用的部分，降低了制氫效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，通過(guò)汽水分離器，實(shí)現(xiàn)制氫效率的提升。
2、為達(dá)到上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、本專(zhuān)利技術(shù)包括一回路系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)以及重整制氫系統(tǒng)；
4、所述一回路系統(tǒng)包括依次連接的冷卻劑泵、反應(yīng)堆、穩(wěn)壓器以及蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器液體輸出端與所述冷卻劑泵連接，冷卻劑泵將冷卻劑輸入反應(yīng)堆，反應(yīng)堆將高溫冷卻劑通過(guò)蒸汽發(fā)生器加熱水產(chǎn)生高溫蒸汽；
5、所述二回路系統(tǒng)包括汽水分離器和冷凝器，蒸汽發(fā)生器將高溫蒸汽輸入汽水分離器，汽水分離器分離液體并連接至冷凝器，冷凝器將冷卻的液體再次輸入蒸汽發(fā)生器；
6、所述重整制氫系統(tǒng)包括甲醇原液罐和溶液罐，甲醇原液罐將甲醇原液輸送至溶液罐，所述二回路系統(tǒng)的汽水分離器將分離的高溫氣體輸入溶液罐，溶液罐內(nèi)加有用于與甲醇混合的脫鹽水，溶液罐液體輸出端與所述二回
7、進(jìn)一步，所述二回路系統(tǒng)和重整制氫系統(tǒng)內(nèi)的冷凝器均通過(guò)循環(huán)水泵連接冷卻塔。
8、進(jìn)一步，所述二回路系統(tǒng)和重整制氫系統(tǒng)內(nèi)的汽水分離器均包括液體收集筒、汽水分離筒以及氣體輸出筒，所述汽水分離筒上端與氣體輸出筒同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述汽水分離筒的下端與液體收集筒同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述液體收集筒橫向連接有一根汽液輸入管，所述氣體輸出筒的上端連接有一根氣體輸出管，所述汽水分離筒內(nèi)側(cè)壁沿汽水分離筒的軸線設(shè)有螺旋狀的擋置螺旋部，所述汽水分離筒的外側(cè)同軸固設(shè)有從動(dòng)齒，液體收集筒和氣體輸出筒轉(zhuǎn)動(dòng)位置相對(duì)固定，所述氣體輸出筒固定連接有電機(jī)，所述電機(jī)輸出端設(shè)有與所述從動(dòng)齒嚙合的主動(dòng)齒。
9、進(jìn)一步，所述擋置螺旋部朝向液體收集筒的一面沿?fù)踔寐菪柯菪植加腥舾蓈形擋片，所述v形擋片的凹面朝向汽體的傳送方向。
10、進(jìn)一步，還包括循環(huán)利用筒，所述循環(huán)利用筒上下端分別與液體收集筒和氣體輸出筒密封連接，所述汽水分離筒轉(zhuǎn)動(dòng)位于所述循環(huán)利用筒內(nèi)部，所述擋置螺旋部的螺旋片從所述汽水分離筒的側(cè)壁延伸而出，形成環(huán)繞在所述汽水分離筒外側(cè)的螺旋結(jié)構(gòu)，所述液體收集筒下端連接有一根連管，所述連管中段設(shè)有抽水泵，所述連管的末端連接至所述循環(huán)利用筒的上端，所述連管的輸出端口位于從汽水分離部外側(cè)露出的擋置螺旋部的葉片上方，所述循環(huán)利用筒的下端連通有一根液體輸出管。
11、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果在于：
12、本專(zhuān)利技術(shù)
13、1、通過(guò)汽水分離器和冷凝器實(shí)現(xiàn)水和甲醇原液的的再利用，節(jié)省原料的輸入，提升制氫效率。
14、2、通過(guò)設(shè)置螺旋狀的擋置螺旋部，使通過(guò)汽液輸入管輸入的汽液混合物經(jīng)過(guò)螺旋狀的擋置螺旋部，擋置螺旋部均有較大的與汽液混合物接觸的表面積，使汽液混合物中的液體附著在擋置螺旋部，并且最終流入液體收集筒，去除液體的氣體則通過(guò)氣體輸出筒流至下一階段，此結(jié)構(gòu)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使汽水分離筒轉(zhuǎn)動(dòng)，擋置螺旋部轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)經(jīng)過(guò)汽水分離筒的汽液混合物進(jìn)行擾動(dòng)，在汽液分離不純時(shí)，擋置螺旋部向液體收集筒方向推動(dòng)汽液混合物，降低汽液混合物的流動(dòng)速度，提升汽液混合物與擋置螺旋部的接觸時(shí)間，提升分離效率，當(dāng)汽液分離達(dá)標(biāo)時(shí)，通過(guò)擋置螺旋部向氣體輸出筒推動(dòng)汽液分離物，即可提升氣體的輸出速度，提升高溫蒸汽、氫氣、二氧化碳的輸出效率。
15、3、通過(guò)在汽水分離筒的外側(cè)延伸出擋置螺旋部，再通過(guò)液體收集筒流出的液體劉靜擋置螺旋部的外側(cè)葉片，對(duì)擋置螺旋部進(jìn)行降溫，液體沿?fù)踔寐菪肯蛳铝鲃?dòng)，對(duì)擋置螺旋部進(jìn)行全方位的降溫，降溫后的擋置螺旋部具有更好的汽液分離效果，避免液體蒸發(fā)，提升氣體純度，提升高溫蒸汽、氫氣、二氧化碳的輸出純度。
16、本專(zhuān)利技術(shù)的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本專(zhuān)利技術(shù)的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
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1.一種基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：包括一回路系統(tǒng)(a)、二回路系統(tǒng)(b)以及重整制氫系統(tǒng)(c)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：所述二回路系統(tǒng)(b)和重整制氫系統(tǒng)(c)內(nèi)的冷凝器(06)均通過(guò)循環(huán)水泵(12)連接冷卻塔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：所述二回路系統(tǒng)(b)和重整制氫系統(tǒng)(c)內(nèi)的汽水分離器(05)均包括液體收集筒(051)、汽水分離筒(052)以及氣體輸出筒(053)，所述汽水分離筒(052)上端與氣體輸出筒(053)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述汽水分離筒(052)的下端與液體收集筒(051)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述液體收集筒(051)橫向連接有一根汽液輸入管(054)，所述氣體輸出筒(053)的上端連接有一根氣體輸出管(0531)，所述汽水分離筒(052)內(nèi)側(cè)壁沿汽水分離筒(052)的軸線設(shè)有螺旋狀的擋置螺旋部(0521)，所述汽水分離筒(052)的外側(cè)同軸固設(shè)有從動(dòng)齒(055)，液體收集筒(051)和氣體輸出筒(053)轉(zhuǎn)動(dòng)位置
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：所述擋置螺旋部(0521)朝向液體收集筒(051)的一面沿?fù)踔寐菪?0521)螺旋分布有若干V形擋片(0522)，所述V形擋片(0522)的凹面朝向汽體的傳送方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：還包括循環(huán)利用筒(058)，所述循環(huán)利用筒(058)上下端分別與液體收集筒(051)和氣體輸出筒(053)密封連接，所述汽水分離筒(052)轉(zhuǎn)動(dòng)位于所述循環(huán)利用筒(058)內(nèi)部，所述擋置螺旋部(0521)的螺旋片從所述汽水分離筒(052)的側(cè)壁延伸而出，形成環(huán)繞在所述汽水分離筒(052)外側(cè)的螺旋結(jié)構(gòu)，所述液體收集筒(051)下端連接有一根連管(0511)，所述連管(0511)中段設(shè)有抽水泵(14)，所述連管(0511)的末端連接至所述循環(huán)利用筒(058)的上端，所述連管(0511)的輸出端口位于從汽水分離部外側(cè)露出的擋置螺旋部(0521)的葉片上方，所述循環(huán)利用筒(058)的下端連通有一根液體輸出管(0581)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：包括一回路系統(tǒng)(a)、二回路系統(tǒng)(b)以及重整制氫系統(tǒng)(c)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：所述二回路系統(tǒng)(b)和重整制氫系統(tǒng)(c)內(nèi)的冷凝器(06)均通過(guò)循環(huán)水泵(12)連接冷卻塔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓水堆環(huán)境下甲醇水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于：所述二回路系統(tǒng)(b)和重整制氫系統(tǒng)(c)內(nèi)的汽水分離器(05)均包括液體收集筒(051)、汽水分離筒(052)以及氣體輸出筒(053)，所述汽水分離筒(052)上端與氣體輸出筒(053)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述汽水分離筒(052)的下端與液體收集筒(051)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述液體收集筒(051)橫向連接有一根汽液輸入管(054)，所述氣體輸出筒(053)的上端連接有一根氣體輸出管(0531)，所述汽水分離筒(052)內(nèi)側(cè)壁沿汽水分離筒(052)的軸線設(shè)有螺旋狀的擋置螺旋部(0521)，所述汽水分離筒(052)的外側(cè)同軸固設(shè)有從動(dòng)齒(055)，液體收集筒(051)和氣體輸出筒(053)轉(zhuǎn)動(dòng)位置相對(duì)固定，所述氣體輸出筒(053)固定連接有電機(jī)(05...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉海東，曾橋，陳德奇，王陽(yáng)陽(yáng)，劉明夏，孫菁，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：重慶理工大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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