醇水制氢气设备的制作方法

本发明涉及制氢设备技术领域，更具体地说涉及一种利用醇和水进行制氢的设备。

背景技术：
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CN105329853A公开了一种基于甲醇水制氢的便携式移动制氢机，它是通过燃烧器的方式给醇水加热让醇水汽化，然后再将汽化的醇和水进入恒温的重整室进行催化制氢，重整室将甲醇和水转化为氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合物，将通过膜纯化氢气的技术将氢气分离出来。其不足之处是：1、它的加热方式采用燃烧器，整机必须配置电控设备，而它的主体部分并不产生电能，在制氢过程中，需要配有外界电源。2、它采用膜纯化氢气技术，而膜的使用寿命有限，需要定期检修更换膜。

ZL201520019763.0公开了一种高热效醇类发电机组，它采用醇富氢发动机来发电，其主要目的是发电，将电能储存起来给电动车充电，虽然也产生一些氢气，但是它产生的氢气最后还是用于发电。这套设备无法为燃料电池电动车补充氢气。

技术实现要素：
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本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种醇水制氢气设备，它是利用醇富氢发动机让醇和水完全变成氢气储存起来，储存起来的氢气用于给燃料电池电动车补充氢气。它利用醇富氢发动机产生的电能和热能对醇和水加热催化，氢气的纯化采用金属吸氢材料，它生产效率高。

本发明的技术解决措施如下：

醇水制氢气设备，包括发动机和发电机，发动机带动发电机发电，油箱与发动机的燃料电子喷嘴通过进油管道相通接，燃料电子喷嘴与发动机的进气岐管相通接，发动机具有尾气排气管，油箱中装有醇和水的混合物；

尾气排气管的外壁上缠绕有螺旋状的第一加热盘管，第一送液管一端通接油箱、另一端与第一加热盘管相通接，第一送液管上安装有第一送液泵和第一电磁阀；尾气排气管上连接有第一三通管，第一三通管上安装有第一分气电磁阀，第一三通管的二个出气口分别通接第一出气管和第二出气管，第一出气管上缠绕有螺旋状的第二加热盘管，第二出气管上固定有罩壳，罩壳中放置有重整催化剂，第二送液管一端通接油箱、另一端与罩壳相通接，第二送液管上安装有第二送液泵和第二电磁阀；

发电机产生的电能储存在蓄电池组中，催化重整室中固定有电加热片并放置有重整催化剂，蓄电池组给电加热片提供电能；催化重整室中产生的气体和罩壳中产生的气体进入换热器中，换热器中出来的冷却气体进入低压储气瓶中；

低压储气瓶通过管道与第二三通管相通接，第二三通管的二个出气口分别通接第一吸氢装置和第二吸氢装置的吸氢进气口，第二三通管上安装有第二分气电磁阀；

第一吸氢装置和第二吸氢装置的结构相同，第一吸氢装置的结构是：罐体上设置有吸氢进气口、废气出口和氢气出口，水管从罐体中穿过且固定在罐体上，位于罐体中的水管部分的外壁上固定有金属吸氢材料，水管中通冷水或热水；第一吸氢装置和第二吸氢装置的氢气出口通过管道通接氢气储存罐，废气出口中的气体通过管道通接进气岐管。

所述第二加热盘管中通自来水，第二加热盘管中热水通过管道通接水管。

所述催化重整室和罩壳中均安装有温度传感器，温度传感器的温度信号输送给控制柜，控制柜根据温度信号控制电加热片加热，控制柜根据温度信号控制第一分气电磁阀工作，控制柜控制第二分气电磁阀、第一送液泵、第一电磁阀、第二送液泵和第二电磁阀工作。

本发明的有益效果在于：

它是利用醇富氢发动机让醇和水完全变成氢气储存起来，储存起来的氢气用于给燃料电池电动车补充氢气。它利用醇富氢发动机产生的电能和热能对醇和水加热催化，氢气的纯化采用金属吸氢材料，它生产效率高。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为第一吸氢装置部分的结构示意图；

图中：1、发动机；2、发电机；3、油箱；4、第一加热盘管；5、第一送液泵；6、第一电磁阀；7、蓄电池组；8、催化重整室；9、换热器；10、低压储气瓶；11、第一三通管；12、第一分气电磁阀；13、第一出气管；14、第二出气管；15、第二加热盘管；16、罩壳；17、第二送液泵；18、第二电磁阀；19、第二三通管；20、第一吸氢装置；21、第二吸氢装置；22、第二分气电磁阀；23、氢气储存罐；24、控制柜。

具体实施方式：

实施例：见图1、2所示，醇水制氢气设备，包括发动机1和发电机2，发动机1带动发电机2发电，油箱3与发动机1的燃料电子喷嘴1a通过进油管道3-1相通接，燃料电子喷嘴1a与发动机1的进气岐管1b相通接，发动机1具有尾气排气管1c，油箱3中装有醇和水的混合物；

尾气排气管1c的外壁上缠绕有螺旋状的第一加热盘管4，第一送液管3-2一端通接油箱3、另一端与第一加热盘管4相通接，第一送液管3-2上安装有第一送液泵5和第一电磁阀6；尾气排气管1c上连接有第一三通管11，第一三通管11上安装有第一分气电磁阀12，第一三通管11的二个出气口分别通接第一出气管13和第二出气管14，第一出气管13上缠绕有螺旋状的第二加热盘管15，第二出气管14上固定有罩壳16，罩壳16中放置有重整催化剂82，第二送液管3-3一端通接油箱3、另一端与罩壳16相通接，第二送液管3-3上安装有第二送液泵17和第二电磁阀18；

发电机2产生的电能储存在蓄电池组7中，催化重整室8中固定有电加热片81并放置有重整催化剂82，蓄电池组7给电加热片81提供电能；催化重整室8中产生的气体和罩壳16中产生的气体进入换热器9中，换热器9中出来的冷却气体进入低压储气瓶10中；

低压储气瓶10通过管道与第二三通管19相通接，第二三通管19的二个出气口分别通接第一吸氢装置20和第二吸氢装置21的吸氢进气口201，第二三通管20上安装有第二分气电磁阀22；

第一吸氢装置20和第二吸氢装置21的结构相同，第一吸氢装置20的结构是：罐体200上设置有吸氢进气口201、废气出口202和氢气出口203，水管204从罐体200中穿过且固定在罐体200上，位于罐体200中的水管部分的外壁上固定有金属吸氢材料205，水管204中通冷水或热水；第一吸氢装置20和第二吸氢装置21的氢气出口203通过管道通接氢气储存罐23，废气出口202中的气体通过管道通接进气岐管1b。

所述第二加热盘管15中通自来水，第二加热盘管15中热水通过管道通接水管204。

所述催化重整室8和罩壳16中均安装有温度传感器，温度传感器的温度信号输送给控制柜24，控制柜24根据温度信号控制电加热片81加热，控制柜24根据温度信号控制第一分气电磁阀12工作，控制柜24控制第二分气电磁阀22、第一送液泵5、第一电磁阀6、第二送液泵17和第二电磁阀18工作。

工作原理：发动机1的尾气排气管1c中尾气的温度在500℃左右，它能将第一加热盘管4中的醇和水汽化，第一加热盘管4中汽化的醇和水的蒸汽进入催化重整室8，在恒温的条件下将醇和水的蒸汽进行催化重整得到氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合物气体。

氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合物气体进入换热器9中，换热器9为气液换热器，通过冷却水将高温的氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合物气体变为低温的混合气体进入低压储气瓶10中。

第二分气电磁阀22先关闭第二吸氢装置21的氢气进气口201，打开第一吸氢装置20的氢气进气口201，低压储气瓶10中的低温的混合气体进入第一吸氢装置20中，此时，水管204中通冷水，当低温的混合气体中的大部分氢气被金属吸氢材料205吸收后，打开废气出口202，废气出口202中出来的主要为甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合物气体以及极少量的氢气，它们通过进气岐管1b进入发动机1再次燃料。向第一吸装置20的水管204中通热水，金属吸氢材料205中氢气从氢气出口203中进入氢气储存罐23中保存。在第一吸装置20中进入的气体达到一定量后，让第二分气电磁阀22关闭第一吸氢装置20的氢气进气口201，打开第二吸氢装置21的氢气进气口201，让第二吸氢装置21重复第一吸氢装置2的动作。

通过第一分气电磁阀12来打开或关闭第一出气管13和第二出气管14来调节罩壳16的中温度，让罩壳16中的温度接近恒温，这样罩壳16中进入的醇和水能被汽化同时，在重整催化剂82的作用下在罩壳16中产生氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合物气体，这一混合气体进入换热器9中。

它充分利用发动机产生的能量，来完成制氢工作，生产的氢气量大，氢气储存罐23可以得到纯度为85％的氢气，再经过滤得到高纯度氢气，高纯度的氢气在燃料电池电动车加氢站中给燃料电池电动车加氢气。