一种天然气制氢系统的制作方法

本发明涉及制氢技术领域，具体为一种天然气制氢系统。

背景技术：

天然气高温裂解制氢是天然气经高温催化分解为氢和碳该过程由于不产生二氧化碳而被认为是连接化石燃料和可再生能源之间的过渡工艺过程，天然气高温催化裂解制氢，在国内外均开展了大量研究工作，该过程欲获得大规模工业化应用，其关键问题是，所产生的碳能够具有特定的重要用途和广阔的市场前景，目前应用多的制氢系统，采用商用天然气、纯水和镍触媒颗粒经过外部锅炉内高温气体加热，使得天然气与纯水相互反应后裂解，生成一氧化碳和氢气，再将一氧化碳和氢气导入具有分子筛的变压分离器中分离，即可得到氢气，但现有的制氢系统缺乏对氢气的过滤净化处理，从而导致氢气纯度较低，且容易对大气造成污染，为此，我们提出一种天然气制氢系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种天然气制氢系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天然气制氢系统，包括转化箱、水箱和催化剂储存箱，所述水箱内腔的底部嵌设有加热板，且水箱右侧的底部通过第一管道连通有喷头，所述转化箱右侧的下端固定安装有输出轴固定连接搅拌轴的搅拌电机，且搅拌轴的外表面固定连接有搅拌叶，所述催化剂储存箱内腔的下端开设有“s”型结构的预留槽，且预留槽的右侧通过内表面活动安装阀门的第三管道与转化箱右侧的顶部连通，所述催化剂储存箱左侧的下端固定安装有输出轴固定连接粉碎轴的粉碎电机，且粉碎轴的外表面固定连接有粉碎齿，所述催化剂储存箱的顶部设置有包括净化箱、第二隔板、卡座、活性氧化铝过滤层、活性炭过滤层和活性硅过滤层的净化机构，且净化箱左侧的底部通过内表面活动安装阀门的第四管道与预留槽的左侧连通，净化箱右侧的底部通过内表面活动安装阀门的第二管道与转化箱右侧的底部连通。

优选的，所述水箱固定连接于转化箱的底部，且催化剂储存箱固定连接于转化箱的顶部，同时，催化剂储存箱、水箱和转化箱的长度和宽度均相同。

优选的，所述催化剂储存箱顶部的左端开设有顶部通过合页活动连接盖板的催化剂投入口，且催化剂储存箱右侧的底部通过内表面活动安装阀门的催化剂排出管与转化箱右侧的上端连通。

优选的，所述水箱内腔的下端固定连接有倾斜1-2°设置的第一隔板，且第一隔板内表面的左端开设有内表面活动安装阀门的第一排水口。

优选的，所述水箱左侧的上端开设有注水口，水箱左侧的底部开设有第二排水口，且第二排水口和注水口的末端均螺纹连接有密封盖。

优选的，所述水箱内腔的底部且位于加热板的上端嵌设有导热板，导热板包括陶瓷导热板，且导热板的顶部与水箱内腔的底部平齐。

优选的，所述第一管道、第二管道和第四管道的内表面均活动安装有单向阀，且第一管道的末端固定连接于转化箱内腔的顶部，同时，转化箱左侧的顶部开设有内表面活动安装阀门的天然气注入口。

优选的，所述净化箱的内腔固定连接有“l”型结构的第二隔板，第二隔板左侧的顶部开设有通孔，第二隔板的顶部与净化箱内腔的顶部之间固定连接有三组等距分布的卡座，且三组卡座的内表面分别卡接有活性硅过滤层、活性炭过滤层和活性氧化铝过滤层。

优选的，所述净化箱顶部的左端开设有脱硫剂注入口，净化箱右侧的底部开设有脱硫剂排出口，且脱硫剂排出口和脱硫剂注入口的末端均螺纹连接有密封盖，净化箱的右侧且位于第二隔板顶部的对应位置开设有内表面活动安装阀门的氢气排出口，同时，净化箱正表面的右上端通过合页活动安装有正表面固定连接把手的活动门。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明设置了预留槽、第四管道和第三管道，可将制氢过程中的多余热量通过第三管道输送到预留槽内，再从第四管道进入净化机构内，从而对催化剂储存箱内的催化剂进行加热，避免催化剂长时间放置出现回潮的现象发生，设置了净化机构，可对制氢过程中产生的有毒有害物质和杂质进行过滤净化，有效保障了氢气的卫生性和周围环境的安全性，符合国家节能减排需求，设置了粉碎电机、粉碎轴和粉碎齿，可对催化剂储存箱内的催化剂进行粉碎处理，从而降低了催化剂自身的体积，提高了其与天然气的催化反应速率，通过以上结构的配合，有效提高了本装置制氢效果，为人们的使用带来极大的便利。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例中净化机构结构示意图；

图3为图2的外部视图。

图中：1转化箱、2第一排水口、3导热板、4预留槽、5催化剂投入口、6粉碎轴、7净化机构、701净化箱、702第二隔板、703卡座、704脱硫剂排出口、705氢气排出口、706活性氧化铝过滤层、707活性炭过滤层、708活性硅过滤层、709通孔、710脱硫剂注入口、711活动门、712把手、8第四管道、9粉碎电机、10天然气注入口、11喷头、12搅拌轴、13注水口、14第二排水口、15加热板、16第一隔板、17水箱、18第一管道、19搅拌叶、20搅拌电机、21第三管道、22催化剂排出管、23粉碎齿、24催化剂储存箱、25第二管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的转化箱1、第一排水口2、导热板3、预留槽4、催化剂投入口5、粉碎轴6、净化机构7、净化箱701、第二隔板702、卡座703、脱硫剂排出口704、氢气排出口705、活性氧化铝过滤层706、活性炭过滤层707、活性硅过滤层708、通孔709、脱硫剂注入口710、活动门711、把手712、第四管道8、粉碎电机9、天然气注入口10、喷头11、搅拌轴12、注水口13、第二排水口14、加热板15、第一隔板16、水箱17、第一管道18、搅拌叶19、搅拌电机20、第三管道21、催化剂排出管22、粉碎齿23、催化剂储存箱24和第二管道25部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

请参阅图1-3，一种天然气制氢系统，包括转化箱1、水箱17和催化剂储存箱24，水箱17内腔的底部嵌设有加热板15，且水箱17右侧的底部通过第一管道18连通有喷头11，转化箱1右侧的下端固定安装有输出轴固定连接搅拌轴12的搅拌电机20，且搅拌轴12的外表面固定连接有搅拌叶19，可加快天然气与水蒸气的混合速率，提高氢气的生成效率，催化剂储存箱24内腔的下端开设有“s”型结构的预留槽4，且预留槽4的右侧通过内表面活动安装阀门的第三管道21与转化箱1右侧的顶部连通，催化剂储存箱24左侧的下端固定安装有输出轴固定连接粉碎轴6的粉碎电机9，且粉碎轴6的外表面固定连接有粉碎齿23，可对催化剂储存箱24内的催化剂进行粉碎处理，从而降低了催化剂自身的体积，提高了其与天然气的催化反应速率，催化剂储存箱24的顶部设置有包括净化箱701、第二隔板702、卡座703、活性氧化铝过滤层706、活性炭过滤层707和活性硅过滤层708的净化机构7，可对制氢过程中产生的有毒有害物质和杂质进行过滤净化，有效保障了氢气的卫生性和周围环境的安全性，符合国家节能减排需求，且净化箱701左侧的底部通过内表面活动安装阀门的第四管道8与预留槽4的左侧连通，净化箱701右侧的底部通过内表面活动安装阀门的第二管道25与转化箱1右侧的底部连通，可将制氢过程中的多余热量通过第三管道21输送到预留槽4内，再从第四管道8进入净化机构7内，从而对催化剂储存箱24内的催化剂进行加热，避免催化剂长时间放置出现回潮的现象发生，水箱17固定连接于转化箱1的底部，且催化剂储存箱24固定连接于转化箱1的顶部，同时，催化剂储存箱24、水箱17和转化箱1的长度和宽度均相同，催化剂储存箱24顶部的左端开设有顶部通过合页活动连接盖板的催化剂投入口5，且催化剂储存箱24右侧的底部通过内表面活动安装阀门的催化剂排出管22与转化箱1右侧的上端连通，水箱17内腔的下端固定连接有倾斜1-2°设置的第一隔板16，且第一隔板16内表面的左端开设有内表面活动安装阀门的第一排水口2，水箱17左侧的上端开设有注水口13，水箱17左侧的底部开设有第二排水口14，且第二排水口14和注水口13的末端均螺纹连接有密封盖，水箱17内腔的底部且位于加热板15的上端嵌设有导热板3，导热板3包括陶瓷导热板，且导热板3的顶部与水箱17内腔的底部平齐，第一管道18、第二管道25和第四管道8的内表面均活动安装有单向阀，且第一管道18的末端固定连接于转化箱1内腔的顶部，同时，转化箱1左侧的顶部开设有内表面活动安装阀门的天然气注入口10，净化箱701的内腔固定连接有“l”型结构的第二隔板702，第二隔板702左侧的顶部开设有通孔709，第二隔板702的顶部与净化箱701内腔的顶部之间固定连接有三组等距分布的卡座703，且三组卡座703的内表面分别卡接有活性硅过滤层708、活性炭过滤层707和活性氧化铝过滤层706，净化箱701顶部的左端开设有脱硫剂注入口710，净化箱701右侧的底部开设有脱硫剂排出口704，且脱硫剂排出口704和脱硫剂注入口710的末端均螺纹连接有密封盖，净化箱701的右侧且位于第二隔板702顶部的对应位置开设有内表面活动安装阀门的氢气排出口705，同时，净化箱701正表面的右上端通过合页活动安装有正表面固定连接把手712的活动门711。

使用时，设置了预留槽4、第四管道8和第三管道21，可将制氢过程中的多余热量通过第三管道21输送到预留槽4内，再从第四管道8进入净化机构7内，从而对催化剂储存箱24内的催化剂进行加热，避免催化剂长时间放置出现回潮的现象发生，设置了净化机构7，可对制氢过程中产生的有毒有害物质和杂质进行过滤净化，有效保障了氢气的卫生性和周围环境的安全性，符合国家节能减排需求（其过滤净化方式为：氢气先通过第二管道25和第四管道8进入净化箱701内，氢气先与脱硫剂混合后，从通孔709处进入第二隔板702与净化箱701所组成的过滤空间，并被活性硅过滤层708、活性炭过滤层707和活性氧化铝过滤层706三重过滤后从氢气排出口705排出），设置了粉碎电机9、粉碎轴6和粉碎齿23，可对催化剂储存箱24内的催化剂进行粉碎处理，从而降低了催化剂自身的体积，提高了其与天然气的催化反应速率，通过以上结构的配合，有效提高了本装置制氢效果，为人们的使用带来极大的便利。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。