一种醇氢电动泵体的制作方法_3

文档序号:9434749阅读:来源:国知局
成的水也输送至栗本体的水输出端口。
[0073]本实施例中,请参阅图2,甲醇制氢系统为小型便携式制氢设备,包括:液体储存容器10、原料输送装置50、快速启动装置40、制氢装置20、膜分离装置30、氢气输送管路
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[0074]如图3所示,所述快速启动装置40包括壳体41、加热机构42、气化管路43,气化管路43的内径为I?2mm,气化管路43缠绕于加热机构42上;所述加热机构可以为电加热棒,利用交流电或蓄电池、干电池即可。
[0075]所述气化管路43的一端连接液体储存容器10,将甲醇送入气化管路43中;气化管路43的另一端输出被气化的甲醇,而后通过点火机构点火燃烧;或者,气化管路43的另一端输出被气化的甲醇,且输出的甲醇温度达到自燃点,甲醇从气化管路43输出后直接自燃;所述快速启动装置40为制氢装置(或者说整个制氢设备)提供启动能源。
[0076]请参阅图4,为了提高制氢装置的加热速度,在所述制氢装置20的重整室内壁设有加热管路21,加热管路21内放有催化剂(如可以将加热温度控制在380°C?480°C );所述快速启动装置40通过加热所述加热管路21为重整室加热,可以提高加热效率。
[0077]如图2所示,制氢装置20还可以设置第二启动装置70,所述第二启动装置70包括第二气化管路,第二气化管路的主体设置于重整室内,第二气化管路为重整室加热(还可以为制氢设备其他单元加热)。第一气化管路或/和第二气化管路输出的甲醇为重整室加热的同时加热第二气化管路,将第二气化管路中的甲醇气化。当第二启动装置可以持续制得气化的甲醇后设定时间,可以关闭上述快速启动装置,从而进一步减少对电能等外部能源的依靠。
[0078]除此之外,所述制氢装置20包括换热器、气化室、重整室;膜分离装置设置于分离室内,分离室设置于重整室内的上部。所述液体储存容器与制氢装置连接;液体储存容器中储存有液态的甲醇和水。
[0079]所述液体储存容器中的甲醇和水通过原料输送装置输送至换热器换热,换热后进入气化室气化;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室,重整室内设有催化剂,重整室下部及中部温度为300 °C?420 °C。所述重整室上部的温度为400 °C?570 °C;重整室与分离室通过连接管路连接,连接管路的全部或部分设置于重整室的上部,能通过重整室上部的高温继续加热从重整室输出的气体;所述连接管路作为重整室与分离室之间的缓冲,使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近。所述分离室内的温度设定为350°C?570°C;分离室内设有膜分离器,从膜分离器的产气端得到氢气。通过上述改进,可以分别保证重整室内催化剂的低温要求,以及分离室的高温要求,进而提高氢气制备效率;同时,本发明的预热方式(将分离室设置于重整室内的上部)非常便捷。
[0080]所述催化剂包括Pt的氧化物、Pd的氧化物、Cu的氧化物、Fe的氧化物、Zn的氧化物、稀土金属氧化物、过渡金属氧化物;其中,贵金属Pt含量占催化剂总质量的0.6%?1.8%,Pd含量占催化剂总质量的1.1 %?4%,Cu的氧化物占催化剂总质量的6%?12%,Fe的氧化物占催化剂总质量的3%?8%,Zn的氧化物占催化剂总质量的8%?20%,稀土金属氧化物占催化剂总质量的6 %?40 %,其余为过渡金属氧化物;
[0081]或者,所述催化剂为铜基催化剂,包括物质及其质量份数为:3-17份的Cu0,3_18份的 ZnO, 0.5-3 份的 ZrO, 55-80 份的 Al2O3,1-3 份的 CeO2,1-3 份的 La2O30
[0082]此外,所述原料输送装置提供动力,将液体储存容器中的原料输送至制氢装置;所述原料输送装置向原料提供0.15?5MPa的压强,使得制氢装置制得的氢气具有足够的压强。所述制氢装置制得的氢气输送至膜分离装置进行分离,用于分离氢气的膜分离装置的内外压强之差大于等于0.7M Pa (膜分离装置内的温度设定为300?500°C,压强小于5Mpa或压差不超过15公斤)。通过该改进,使得制氢装置制得的氢气具有足够的压强,可提高制氢效率及制得氢气的纯度。
[0083]所述制氢设备启动后,制氢设备通过制氢装置制得的氢气提供运行所需的能源;此时,可以关闭快速启动装置。由于制氢装置制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持制氢设备运行,从而可以减少对外部能源的依靠,自适应能力强。
[0084]此外,请参阅图5、图6,所述氢气输送管路60设有弹簧安全阀61,弹簧安全阀61包括阀主体、弹簧机构、弹起端;所述原料输送装置50包括输送栗,弹起端靠近输送栗的开关设置(当然原料输送装置50也可以为其他动力装置),在弹起端弹起时能断开原料输送装置的开关。通过在氢气输送管路设置机械安全阀,在气压达到设定值时机械安全阀打开,并能控制原料输送装置停止输送原料。从而可以提高设备运行的安全性,防止氢气泄露及爆炸。
[0085]具体地,本实施例中,所述输送栗的开关包括接触段62及三个端口,三个端口分别为第一端口 63、第二端口 64、第三端口 65。所述接触段62的一端可旋转地设置于第一端口 63,第一端口 63连接输送栗;接触段62的另一端能接触第二端口 64或第三端口 65。
[0086]所述第二端口 64连接电源,第一端口 63连接第二端口 64时,能控制输送栗工作。所述第三端口 65连接报警发送装置,当第一端口连接第三端口 65时,能控制输送栗不工作,同时报警发送装置发送报警信息(如通过短信的方式)至对应的服务器或客户端,可以通知相应人员。
[0087]所述氢气发电装置连接制氢设备,将发出的部分直流电输送至制氢设备;制氢设备通过自己制得的直流电带动电磁加热装置为重整室、分离室加热;同时,还将发出的直流电输送至系统的深层海水抽取设备、海水提纯装置、氧气输送设备、水生成设备,供这些设备运行,同时还供氢气发电装置自身运行。
[0088]所述制氢设备包括电磁加热装置;电磁加热装置包括形成重整室的重整缸体、形成分离室的分离缸体,设置于重整缸体外的第一加热线圈,分离缸体外的第二加热线圈,重整缸体、分离缸体内的温度传感器、压力传感器,以及电磁控制器;电磁控制器根据温度传感器、压力传感器感应到的数据控制第一加热线圈、第二加热线圈的电流,能使重整室、分离室瞬间达到设定温度。
[0089]所述制氢设备还包括电能估算模块、氢气制备检测模块、电能存储模块;所述电能估算模块用以估算氢气发电装置实时发出的电能是否能满足重整、分离时需要消耗的电能;如果满足,则关闭快速启动装置。
[0090]氢气制备检测模块用来检测制氢设备实时制备的氢气是否稳定;若制氢设备制备的氢气不稳定,则控制快速启动装置再次启动,并将得到的电能部分存储于电能存储模块,当电能不足以提供制氢设备的消耗时使用。
[0091]请参阅图7,本实施例中,所述氢气发电装置200为燃料电池系统,燃料电池系统包括:气体供给装置、电堆201 ;所述气体供给装置利用压缩的气体作为动力,自动输送至电堆201中。
[0092]本实施例中,气体供给装置为压缩气体供给装置202,所述压缩气体输送至一混合容器203后进入电堆201,混合容器203的一端连接空气;压缩气体进入混合容器203后产生的动力将自然空气按设定比例吸进电堆反应,调节氧气含量。
[0093]所述燃料电池系统还包括空气进气管路、出气管路,空气进气管路、出气管路均经过湿化系统204。所述压缩的气体主要为氧气(也可以为空气);自然空气与压缩氧气在混合容器混合后进入电堆201。
[0094]所述燃料电池系统还包括气体调节系统,气体调节系统设置于混合容器203内;所述气体调节系统包括阀门调节控制装置,以及氧气含量传感器或/和压缩气体压缩比传感器。
[0095]所述氧气含量传感器用以感应混合容器中混合的空气与氧气中氧气的含量,并将感应到的数据发送至阀门调节控制装置。
[0096]所述压缩气体压缩比传感器用以感应压缩氧气的压缩比,并将感应到的数据发送至阀门调节控制装置。
[0097]所述阀门调节控制装置根据氧气含量传感器或/和压缩气体压缩比传感器的感应结果调节氧气输送阀门、空气输送阀门,控制压缩氧气、自然空气的输送比例(如自然空气比例可以为0-70% );压缩氧气进入混合容器后产生的动力将混合气体推送至电堆反应,利用自然空气做稀释减压。
[0098]所述湿化系统204包括湿度交换容器、湿度交换管路,湿度交换管路为空气进气管路的一部分;所述反应后气体出气管路输送至湿度交换容器。
[0099]所述湿度交换管路的材料只透水不透气,使得反应后气体与自然空气进行湿度交换,而气体之间无法流通。湿度交换管路在湿度交换容器中螺旋设置,可以充分进行湿度交换。
[0100]实施例二
[0101]本实施例与实施例一的区别在于,本实施例中,所述醇氢电动栗体还包括气压调节子系统、收集利用子系统。
[0102]所述气压调节子系统包括微处理器、气体压力传感器、阀门控制器、出气阀、出气管路;所述气体压力传感器设置于传输管路
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