一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备的制作方法

专利2022-06-28  92


本实用新型涉及水燃料节能技术,具体是涉及一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备。



背景技术:

目前的节能设备制氢工艺复杂,设备巨大,投资大,技术复杂,这是节能环保节约能源急需解决的问题,水电解制氢目前设备电耗大、复杂,市场迫切要求解决:燃油、燃气锅炉能耗大,汽车行业没有高效可行、体积小、燃油替代及节能产品应用,及酒店、宾馆引进的炉灶替代燃气、甲醇等燃料的应用,为此,我们提出一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,解决了目前市场需要解决的问题:燃油、燃气锅炉能耗大,汽车行业没有高效可行、体积小、燃油替代及节能产品应用,以及酒店、宾馆引进的炉灶替代燃气、甲醇等燃料的应用。

为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,包括甲醇计量泵一、甲醇计量泵二、空压机、水箱、换热器、高强度脉冲电压发生器和plc控制器,所述甲醇计量泵一通过管道连接直通阀一,所述直通阀一通过管道连接调节阀一,所述调节阀一通过管道连接电磁阀一,所述电磁阀一通过管道连接喷头,并且电磁阀一与喷头之间的管道经过换热器内部,所述喷头位于醇裂解氢反应器内,所述醇裂解氢反应器上固定安装有压力传感器和温度传感器,所述醇裂解氢反应器内部固定安装有加热器,所述醇裂解氢反应器通过管道连接混合室,并且醇裂解氢反应器与混合室之间的管道贯穿换热器的内部,所述甲醇计量泵二通过管道连接直通阀二,所述直通阀二通过管道连接调节阀二,所述调节阀二通过管道连接电磁阀二,所述电磁阀二通过管道连接醇裂解氢反应器内的加热器,所述空压机通过管道连接直通阀三,所述直通阀三通过管道连接调节阀三,所述调节阀三通过管道连接电磁阀三,所述电磁阀三通过管道连接富氧发生器,所述富氧发生器通过管道连接混合室,所述水箱内固定安装有汽雾谐振器,所述水箱通过管道连接水计量泵,所述水计量泵通过管道连接直通阀四,所述直通阀四通过管道连接调节阀四,所述调节阀四通过管道连接电磁阀四,所述电磁阀四通过管道连接喷嘴,所述喷嘴固定连接在混合室上,所述混合室通过管道连接喷射器,所述高强度脉冲电压发生器电性连接喷射器,所述plc控制器分别电性连接富氧发生器和脉冲激光发生器,所述脉冲激光发生器固定连接混合室。

在上述方案基础上,所述加热器通过管道连接加热器排气口,所述加热器与加热器排气口之间的管道经过换热器内部。

在上述方案基础上,所述醇裂解氢反应器内设有催化剂,并且催化剂为铜基催化剂。

在上述方案基础上,所述醇裂解氢反应器底端固定连接有卸压阀。

在上述方案基础上,所述直通阀三与调节阀三之间的管道上通过管道连接调节阀五,所述调节阀五通过管道连接电磁阀五,所述电磁阀五通过管道连通电磁阀二和醇裂解氢反应器之间的管道。

在上述方案基础上,所述加热器采用不锈钢散热盘管组成。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是:一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,甲醇通过换热器加热汽化220度至280度,从喷头中喷出,送入醇裂解氢反应器,甲醇经过铜基催化剂进行裂解重整反应得到氢气、一氧化碳和甲烷等混合燃气;另外水在汽雾谐振器频率施压下瞬间转为汽雾,含氢氧细化的汽雾经添加富氧发生器产生的高能量离子,在注入激光能量,使水汽雾成为具有光子能和原子能量的可燃氢氧气体,将氢气、一氧化碳和甲烷混合燃气和可燃氢氧气体通过混合室混合,在通过喷射器,用高强度电压电极点燃成为高能量氢氧气体火焰,操作简便,制造成本低,体积小,容易实施和大规模生产应用,效率高,无污染,可替代石化能源,适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备结构示意图;

图2为本实用新型一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备对熔炉改造的结构示意图;

图3为本实用新型一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备对内燃机改造的结构示意图;

图4为本实用新型一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备对汽车发动机改造的结构示意图。

图中标号为:1-甲醇计量泵一、2-直通阀一、3-调节阀一、4-电磁阀一、5-换热器、6-加热器排气口、7-压力传感器、8-温度传感器、9-脉冲激光发生器、10-高强度脉冲电压发生器、11-催化剂、12-喷头、13-加热器、14-plc控制器、15-甲醇计量泵二、16-直通阀二、17-调节阀二、18-电磁阀二、19-卸压阀、20-调节阀五、21-电磁阀五、22-喷嘴、23-混合室、24-喷射器、25-空压机、26-直通阀三、27-调节阀三、28-电磁阀三、29-富氧发生器、30-水箱、31-汽雾谐振器、32-水计量泵、33-直通阀四、34-调节阀四、35-电磁阀四、36-醇裂解氢反应器、37-水燃料进入口、38-熔炉、39-内燃机、40-汽车发动机。

具体实施方式

为了使本实用新型明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1至图4可知:一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,包括甲醇计量泵一1、甲醇计量泵二15、空压机25、水箱30、换热器5、高强度脉冲电压发生器10和plc控制器14,所述甲醇计量泵一1通过管道连接直通阀一2,所述直通阀一2通过管道连接调节阀一3,所述调节阀一3通过管道连接电磁阀一4,所述电磁阀一4通过管道连接喷头12,并且电磁阀一4与喷头12之间的管道经过换热器5内部,所述喷头12位于醇裂解氢反应器36内,所述醇裂解氢反应器36上固定安装有压力传感器7和温度传感器8,所述醇裂解氢反应器36内部固定安装有加热器13,所述醇裂解氢反应器36通过管道连接混合室23,并且醇裂解氢反应器36与混合室23之间的管道贯穿换热器5的内部,所述甲醇计量泵二15通过管道连接直通阀二16,所述直通阀二16通过管道连接调节阀二17,所述调节阀二17通过管道连接电磁阀二18,所述电磁阀二18通过管道连接醇裂解氢反应器36内的加热器13,所述空压机25通过管道连接直通阀三26,所述直通阀三26通过管道连接调节阀三27,所述调节阀三27通过管道连接电磁阀三28,所述电磁阀三28通过管道连接富氧发生器29,所述富氧发生器29通过管道连接混合室23,所述水箱30内固定安装有汽雾谐振器31,所述水箱30通过管道连接水计量泵32,所述水计量泵32通过管道连接直通阀四33,所述直通阀四33通过管道连接调节阀四34,所述调节阀四34通过管道连接电磁阀四35,所述电磁阀四35通过管道连接喷嘴22,所述喷嘴22固定连接在混合室23上,所述混合室23通过管道连接喷射器24,所述高强度脉冲电压发生器10电性连接喷射器24,所述plc控制器14分别电性连接富氧发生器29和脉冲激光发生器9,plc控制器14为非常成熟的可编程逻辑控制器,plc控制器14电性连接本设备中所有电控部件,便于整个系统控制使用,所述脉冲激光发生器9固定连接混合室23。

所述加热器13通过管道连接加热器排气口6,所述加热器13与加热器排气口6之间的管道经过换热器5内部,便于加热器13排放气体;所述醇裂解氢反应器36内设有催化剂11,并且催化剂11为铜基催化剂,能够加速醇裂解氢反应器36内的醇裂解氢反应;所述醇裂解氢反应器36底端固定连接有卸压阀19,便于醇裂解氢反应器36内部卸压;所述直通阀三26与调节阀三27之间的管道上通过管道连接调节阀五20,所述调节阀五20通过管道连接电磁阀五21,所述电磁阀五21通过管道连通电磁阀二18和醇裂解氢反应器36之间的管道,便于空气进入到醇裂解氢反应器36内;所述加热器13采用不锈钢散热盘管组成,不锈钢散热盘管散热效果好,而且使用寿命长。

本实用新型的原理及优点:一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,plc控制器14电性连接本设备中所有电控部件,plc控制器14能够控制所有电控部件工作,工作时,plc控制器14控制加热器13工作,当醇裂解氢反应器36内温度达到80度时,甲醇计量泵二15工作,空压机25开通,电磁阀二18和电磁阀五21开通,将空气、甲醇通入醇裂解氢反应器36内通过加热器13进行加热,产生氧化反应放热继续使醇裂解氢反应器36达到220度至280时,开通甲醇计量泵一1,甲醇(80-99%)通入换热器5汽化后,从喷头12喷入醇裂解氢反应器36内,与催化剂11进行裂解反应,产生氢气从醇裂解氢反应器36内部流出通入换热器5经过冷却后进入混合室23,同时富氧发生器29和汽雾谐振器31通过plc控制器14开始工作,水箱30为汽雾谐振器31提供水燃料,汽雾谐振器31使水箱30内的水燃料达到临界频率产生水的汽雾,富氧发生器29工作产生大量高能量的富氧气体进入混合室23,汽雾也同时通过电磁阀四35和喷嘴22喷射进入到混合室23,混合室23中的可燃汽雾经脉冲激光发生器9注入激光能量,氢可燃汽雾最后进入喷射器24,plc控制器14发信号,高强度脉冲电压发生器10发送高强度临界频率的脉冲电压,喷射器24电极点燃,释放大量热爆能量的氢氧气火焰,在具体实施过程中,富氧发生器29可以用微波发生器,高压脉冲发生器,超声波发生器替代,汽雾谐振器31可以用超声波发生器,微波发生器,电磁共振发生器,电磁脉冲发生器替代,脉冲激光发生器9可以用电磁共振发生器,电磁脉冲发生器替代,高强度脉冲电压发生器10可以用交流高强度脉冲发生器替代,本实用新型能够用于熔炉38、内燃机39、汽车发动机40的改造,水燃料分别从熔炉38、内燃机39和汽车发动机40的水燃料进入口37进入,也可以在燃气、燃油锅炉项目中使用,可直接替代燃气、燃油,节能效果好,成本低,适合推广使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,包括甲醇计量泵一(1)、甲醇计量泵二(15)、空压机(25)、水箱(30)、换热器(5)、高强度脉冲电压发生器(10)和plc控制器(14),其特征在于:所述甲醇计量泵一(1)通过管道连接直通阀一(2),所述直通阀一(2)通过管道连接调节阀一(3),所述调节阀一(3)通过管道连接电磁阀一(4),所述电磁阀一(4)通过管道连接喷头(12),并且电磁阀一(4)与喷头(12)之间的管道经过换热器(5)内部,所述喷头(12)位于醇裂解氢反应器(36)内,所述醇裂解氢反应器(36)上固定安装有压力传感器(7)和温度传感器(8),所述醇裂解氢反应器(36)内部固定安装有加热器(13),所述醇裂解氢反应器(36)通过管道连接混合室(23),并且醇裂解氢反应器(36)与混合室(23)之间的管道贯穿换热器(5)的内部,所述甲醇计量泵二(15)通过管道连接直通阀二(16),所述直通阀二(16)通过管道连接调节阀二(17),所述调节阀二(17)通过管道连接电磁阀二(18),所述电磁阀二(18)通过管道连接醇裂解氢反应器(36)内的加热器(13),所述空压机(25)通过管道连接直通阀三(26),所述直通阀三(26)通过管道连接调节阀三(27),所述调节阀三(27)通过管道连接电磁阀三(28),所述电磁阀三(28)通过管道连接富氧发生器(29),所述富氧发生器(29)通过管道连接混合室(23),所述水箱(30)内固定安装有汽雾谐振器(31),所述水箱(30)通过管道连接水计量泵(32),所述水计量泵(32)通过管道连接直通阀四(33),所述直通阀四(33)通过管道连接调节阀四(34),所述调节阀四(34)通过管道连接电磁阀四(35),所述电磁阀四(35)通过管道连接喷嘴(22),所述喷嘴(22)固定连接在混合室(23)上,所述混合室(23)通过管道连接喷射器(24),所述高强度脉冲电压发生器(10)电性连接喷射器(24),所述plc控制器(14)分别电性连接富氧发生器(29)和脉冲激光发生器(9),所述脉冲激光发生器(9)固定连接混合室(23)。

2.根据权利要求1所述的一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,其特征在于,所述加热器(13)通过管道连接加热器排气口(6),所述加热器(13)与加热器排气口(6)之间的管道经过换热器(5)内部。

3.根据权利要求1所述的一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,其特征在于,所述醇裂解氢反应器(36)内设有催化剂(11),并且催化剂(11)为铜基催化剂。

4.根据权利要求1所述的一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,其特征在于,所述醇裂解氢反应器(36)底端固定连接有卸压阀(19)。

5.根据权利要求1所述的一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,其特征在于,所述直通阀三(26)与调节阀三(27)之间的管道上通过管道连接调节阀五(20),所述调节阀五(20)通过管道连接电磁阀五(21),所述电磁阀五(21)通过管道连通电磁阀二(18)和醇裂解氢反应器(36)之间的管道。

6.根据权利要求1所述的一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,其特征在于,所述加热器(13)采用不锈钢散热盘管组成。

技术总结
本实用新型公开了一种甲醇水裂解制氢水燃料节能设备,包括甲醇计量泵一、甲醇计量泵二、空压机、水箱、换热器、高强度脉冲电压发生器和PLC控制器,所述甲醇计量泵一通过管道连接直通阀一,所述直通阀一通过管道连接调节阀一,所述调节阀一通过管道连接电磁阀一,所述电磁阀一通过管道连接喷头,并且电磁阀一与喷头之间的管道经过换热器内部,所述喷头位于醇裂解氢反应器内,所述醇裂解氢反应器上固定安装有压力传感器和温度传感器,所述醇裂解氢反应器内部固定安装有加热器,所述醇裂解氢反应器通过管道连接混合室。本实用新型操作简便,制造成本低,体积小,容易实施和大规模生产应用,效率高,无污染,可替代石化能源,适合推广使用。

技术研发人员:虞继宁
受保护的技术使用者:南京科努氢能源科技有限公司
技术研发日:2019.09.27
技术公布日:2020.06.09

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