本實(shí)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(dòng)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(huì)成為21世紀(jì)最理想的能源。這是因?yàn)?，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(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。

隨著近年來氫燃料電池的迅速推廣，移動(dòng)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(chǔ)存容器、主制氫設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)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(shí)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(chǔ)存容器、換熱器、氣化室、重整室、分離室；液體儲(chǔ)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(jìn)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(jìn)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(shí)長會(huì)因?yàn)槿藛T監(jiān)控不到位影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種能自動(dòng)注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，可在存儲(chǔ)容器內(nèi)的原料低于設(shè)定液位時(shí)，自動(dòng)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(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

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

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

所述主儲(chǔ)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(chǔ)存容器設(shè)有第一液位識別單元，用以識別儲(chǔ)存容器的液位，第一液位識別單元連接主控制器；各儲(chǔ)存容器與主儲(chǔ)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(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述主儲(chǔ)存容器還包括第二液位識別單元，用以識別主儲(chǔ)存容器的液位；第二液位識別單元連接主控制器。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述儲(chǔ)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(chǔ)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(gè)儲(chǔ)存容器的液位數(shù)據(jù)。

作為本實(shí)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(gè)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(chǔ)存容器及重整裝置，所述原料輸送裝置將儲(chǔ)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(shí)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(shí)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(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型提出的能自動(dòng)注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，可在存儲(chǔ)容器內(nèi)的原料低于設(shè)定液位時(shí)，自動(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例一

請參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種能自動(dòng)注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備1，包括主儲(chǔ)存容器120、至少一制氫單元。各制氫單元連接對應(yīng)的儲(chǔ)存容器130，用來存儲(chǔ)甲醇水原料，各儲(chǔ)存容器130分別連接主儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)存容器120的液位。

所述儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)存容器130與主儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)的(如背景技術(shù)部分介紹了幾個(gè)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(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法；中國專利CN 201310520538.0,一種即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法)，但這里為了能體現(xiàn)本實(shí)用新型公開充分，這里也略做介紹，并同時(shí)對改進(jìn)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(dòng)裝置18、控制電路板19。原料輸送裝置11連接儲(chǔ)存容器2，將儲(chǔ)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(gè)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(chǔ)存容器2及重整裝置13，所述原料輸送裝置11將儲(chǔ)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(jìn)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(jìn)入加熱氣化管路108氣化；氣化后的甲醇蒸汽及水蒸汽進(jìn)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(dòng)裝置18，該啟動(dòng)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(diǎn)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(jìn)入加熱氣化管路后，從加熱氣化管路的末端輸出；所述點(diǎn)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(jìn)行點(diǎn)火，甲醇和水原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，對加熱氣化管路進(jìn)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(qiáng)度，進(jìn)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(dòng)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(yùn)行。

所述杯座103的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板，該進(jìn)風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進(jìn)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(shí)控制原料輸入管道的流量。所述制氫設(shè)備啟動(dòng)后，制氫設(shè)備通過制氫裝置制得的氫氣提供運(yùn)行所需的能源；此時(shí)，可以關(guān)閉啟動(dòng)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(yùn)行，從而可以減少對外部能源的依靠，自適應(yīng)能力強(qiáng)。

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(hù)加熱氣化管路。通過該改進(jìn)，本實(shí)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(gè)輸出端口，各輸出端口設(shè)有閥門；一個(gè)輸出端口連接甲醇水輸送管路的其他部分，另外一個(gè)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(gè)閥門的開關(guān)及閥門的開度。

實(shí)施例二

一種能自動(dòng)注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，包括主儲(chǔ)存容器、至少一制氫單元；各制氫單元連接對應(yīng)的儲(chǔ)存容器，用來存儲(chǔ)甲醇水原料，各儲(chǔ)存容器分別連接主儲(chǔ)存容器；所述主儲(chǔ)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(chǔ)存容器設(shè)有第一液位識別單元，用以識別儲(chǔ)存容器的液位，第一液位識別單元連接主控制器；各儲(chǔ)存容器與主儲(chǔ)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(shí)用新型提出的能自動(dòng)注入原料的甲醇水重整制氫設(shè)備，可在存儲(chǔ)容器內(nèi)的原料低于設(shè)定液位時(shí)，自動(dòng)注入原料，提高設(shè)備的智能性，減少人工成本。

這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，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，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(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，可以對這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。