专利名称：一种环烷烃催化制氢装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及利用有机液体制氢领域，尤其涉及一种“湿一干”多相态反应条件下利用催化剂使环烷烃连续脱氢从而制取氢气的装置。
背景技术：
氢能作为一种绿色能源有着清洁、可再生、来源丰富，利用率高等优点，同时氢能也被广泛的认为是替代化石燃料的最具潜力新型清洁能源。氢能的开发利用也能很好的缓解因过度排放CO2而导致的温室效应。但是氢能的体积能量密度很低，因此，寻找合适的储氢载体以提高其提及能量密度，并解决好储氢载体的储、放氢技术是氢能源走向实际工程应用的重要问题。有机液体储氢作为一种高效的储氢方式得到了人们的广泛关注。有机液体储氢是通过对有机液体催化加氢和脱氢的可逆反应实现氢的储、放，具有储氢量高，运输安全便捷，并且反应物和产物可重复利用等优点，是一项非常有前景的储氢技术。事实上，有机液体氢化物加氢和脱氢的过程都是催化反应，反应的条件以及催化剂的性能很大程度上决定着反应的效率。传统的有机液体氢化物脱氢主要有液态脱氢反应和气态脱氢反应。从热力学角度来看，有机液体催化脱氢是吸热反应，高温有利于脱氢反应发生，而液态脱氢反应中催化剂的温度最高只能达到反应物的沸，对反应不利。从动力学角度来看，有机液体催化脱氢是一个可逆反应，在液态脱氢反应条件下很容易发生逆反应，导致脱氢效果下降。在传统脱氢反应技术条件下，利用Pt、Pd、Rh等贵金属极其掺杂混合催化剂，虽然能取得较好的脱氢效果，但催化剂易结焦，失活，反应的持续性不好，且催化剂价格昂贵，反应装置体积较为庞大，不适宜大规模产氢的应用。因此寻找一种高效稳定的反应条件和经济适用的催化剂是有机液体催化制氢技术研究的主·要方向。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种环烷烃催化制氢装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种环烷烃催化制氢的装置，它包括:氮气瓶、有机液体储存罐、有机液体冷凝器、注射泵、真空泵、氮气截止阀、喷嘴、反应器、加热电阻丝、截止阀、控温仪、冷凝液储存槽、冷凝器和阀门；其中，所述氮气瓶通过氮气输送管与反应器相连，氮气输送管上安装氮气截止阀；真空泵的进气口与反应器相连，出气口上安装阀门；有机液体储存罐、有机液体冷凝器和注射泵依次相连，注射泵通过有机液体输送管与位于反应器入口的喷嘴相连，加热电阻丝固定在反应器的底部，并与控温仪相连；反应器通过气体输送管与冷凝器相连，气体输送管上安装截止阀，冷凝器的底部通过冷凝液体输送管与冷凝液储存槽相连，冷凝器的顶部安装氢气输送管。本实用新型的有益效果是，本实用新型结构简单，既保证了环烷烃脱氢反应的顺利进行，又能通过生成产物的强制蒸发抑制了可能发生的逆反应，极大地提高了脱氢反应的反应效率，从而获得较高的脱氢转化率，同时可避免催化剂表面结焦现象的发生。
图1为本实用新型的装置结构示意图；图中，氮气瓶1、有机液体储存罐2、有机液体冷凝器3、注射泵4、真空泵5、氮气截止阀6、喷嘴7、反应器8、加热电阻丝9、截止阀10、催化剂11、控温仪12、冷凝液储存槽13、冷凝器14、氮气输送管15、抽真空管16、有机液体输送管17、气体输送管18、冷凝液体输送管19、氢气输送管20、阀门21。
具体实施方式
下面根据附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。如图1所示，本实用新型环烷烃催化制氢的装置包括:氮气瓶1、有机液体储存罐
2、有机液体冷凝器3、注射泵4、真空泵5、氮气截止阀6、喷嘴7、反应器8、加热电阻丝9、截止阀10、控温仪12、冷凝液储存槽13、冷凝器14和阀门21。氮气瓶I通过氮气输送管15与反应器8相连,氮气输送管15上安装氮气截止阀6 ;真空泵5的进气口与反应器8相连，出气口上安装阀门21 ;有机液体储存罐2、有机液体冷凝器3和注射泵4依次相连，注射泵4通过有机液体输送管17与位于反应器8入口的喷嘴7相连，加热电阻丝9固定在反应器8的底部，并与控温仪12相连；反应器8通过气体输送管18与冷凝器14相连，气体输送管18上安装截止阀10，冷凝器14的底部通过冷凝液体输送管19与冷凝液储存槽13相连,冷凝器 14的顶部安装氢气输送管20。
权利要求1.一种环烷烃催化制氢的装置，其特征在于，它包括:氮气瓶(I)、有机液体储存罐(2)、有机液体冷凝器(3)、注射泵(4)、真空泵(5)、氮气截止阀(6)、喷嘴(7)、反应器(8)、加热电阻丝(9)、截止阀(10)、控温仪(12)、冷凝液储存槽(13)、冷凝器(14)和阀门(21);其中，所述氮气瓶(I)通过氮气输送管(15)与反应器(8)相连，氮气输送管(15)上安装氮气截止阀(6);真空泵(5)的进气口与反应器(8)相连，出气口上安装阀门(21);有机液体储存罐(2)、有机液体冷凝器(3)和注射泵(4)依次相连，注射泵(4)通过有机液体输送管(17)与位于反应器(8)入口的喷嘴(7)相连，加热电阻丝(9)固定在反应器(8)的底部，并与控温仪(12)相连；反应器(8)通过气体输送管(18)与冷凝器(14)相连，气体输送管(18)上安装截止阀(10)，冷凝器(14)的底部通过冷凝液体输送管(19)与冷凝液储存槽(13)相连，冷凝器(14)的顶部安装 氢气输送管(20)。
专利摘要本实用新型公开了一种环烷烃催化制氢的装置，该装置中，氮气瓶通过氮气输送管与反应器相连，氮气输送管上安装氮气截止阀；真空泵的进气口与反应器相连，出气口上安装阀门；有机液体储存罐、有机液体冷凝器和注射泵依次相连，注射泵通过有机液体输送管与位于反应器入口的喷嘴相连，加热电阻丝固定在反应器的底部，并与控温仪相连；反应器通过气体输送管与冷凝器相连，气体输送管上安装截止阀，冷凝器的底部通过冷凝液体输送管与冷凝液储存槽相连，冷凝器的顶部安装氢气输送管。应用本实用新型进行环烷烃催化制氢，提高了脱氢反应效率；不用载气或吹扫气，制取的氢气纯度高，无需再分离。
文档编号C01B3/02GK203095609SQ20132002043
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者徐国华, 平浩梁, 寇智宁, 支尊欧, 吴富英, 宋林, 安越, 何潮洪 申请人:浙江大学