[实用新型]全天候太阳能和电能裂解醇类制氢装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，具体地说是一种全天候太阳能和电能裂解醇类制氢装置。

背景技术

众所周知，能源问题是目前世人瞩目的重大问题，为了摆脱能源对石油资源，化石资源的依赖，人们正在积极寻找能替代它们的新能源，继太阳能、风能、潮汐能之后，对醇氢能源的研究也被列入议事日程中，对醇氢的制造方法不断出现。用醇类裂解制氢，有两个关键问题，一是加热问题，另一个是催化剂问题，特别是对加热问题出现各种不同的方法，而目前出现的各种加热方法各有利弊，如用汽车余热加热裂解醇类制氢方法风行一时，派生出不少专利，它的最大优点就是利用汽车的废气变废为宝，不另加热源的费用，但是，它与其它事物一样，同样具有它的两面性，也存在不少缺点，例如，它由汽车尾气产生的温度很不稳定，是随汽车的功率(即汽车速度)变化而变化的，据测试汽车速度小于每小时30公里时，汽车尾气温度很难达到裂解醇类的最低温度(约220℃，--250℃)，汽车速度超过每小时80公里时，汽车尾气温度有可能超过400℃以上，会烧坏催化剂而必须采取尾气旁路，让它不通过裂解器而放空。把这种方法用于新造的汽车结构内，无疑是一种新的创意，但是，要想用在目前已在使用的汽车中，就难于实现了，因为用这种方法，它的裂解器必须串在汽车排气管与消声器之间，不同的车型有不同的结构，因此必须量身定做，有些汽车底盘很低，甚至无法装上这些装置，还有它必须改变原有汽车结构，改变了结构的汽车，能否通过交通部门的例行检审都成问题，最后此方法不能用在工业上，而醇氢实际上在工业中应用最广，为了克服这些缺点，本人申请了《一种用微波裂解醇类制氢装置》的实用新型专利，但是，同样也有它的缺点，那就是它必须要有一个交流220V的电源，如在汽车上应用，还必须加一个逆变器，把直流12V变为交流220V’使用，在工业中应用时交流220V电源虽然很容易取得，但必竞还得增加电源费用，而且这电源的功率也不会太小，成本较高。加热方法，还可考虑用太能源加热，用它来使醇类蒸发，并不会成什么问题，因为甲醇的沸点为65℃，乙醇的沸点为78℃，用太阳能很容易达到这些温度，但是要使醇类进一步裂解，就必须在裂解室中加入催化剂并且加热温度最低都要220℃以上，一般的太阳能加热器就存在困难了，只有采用聚光式太阳能集热器，它的加热温度可以达到150℃-300℃，这样，利用太阳能裂解醇类制氢就成为可能，但是，同样利用太阳能裂解醇类制氢也存在它的缺点，那就是没有太阳时，这种装置就无法运行了。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有用醇类裂解制氢方法的不足，取长补短，提供一种全候太阳能和电能裂解醇类制氢装置。

本实用新型的具体技术方案为：本装置包括蒸发室、过热室、裂解室、醇箱、醇泵、和喷嘴开关电磁阀、加醇喷嘴、微波发生器、冷凝器、氢气压缩机、储气筒、功率阀、连接管道等，蒸发室连接过热室、过热室通过管道连接裂解室、裂解室通过醇氢输出管与冷凝器连接，醇箱连接醇泵，醇泵通过喷嘴输入管连接喷嘴开关电磁阀，喷嘴开关电磁阀通过加醇喷嘴与蒸发室连接，冷凝器置于醇箱内，微波发生器置于乙蒸发室过热室内；其特征在于在该装置上设置太阳能聚光式集热器、光波炉(或电磁炉)、辅助热油箱以及甲蒸发室，甲蒸发室通过管道与辅助热油箱连接，太阳能聚光式集热器中的热油箱与辅助热油箱连接，光波炉(或电磁炉)置于辅助热油箱下面。

本装置的甲蒸发室，过热室为用太阳能时使用，蒸发室内穿有三根不锈钢管并让热油通过它们，加大对蒸发室的加热效果，蒸发室与过热室之间装有隔板，让热油在其中绕行。当喷嘴A喷入醇时与不锈钢管外表面接触而蒸发，蒸发的醇通过过热室被再度加热，通过管道进入裂解室。本装置的乙蒸发室、过热室，供用电能时使用，它们均用能穿透微波的材料制成，在乙蒸发室内由喷嘴B喷入醇液时，被微波直接加热而蒸发，此醇蒸汽通过过热室再度被微波加热，通过管道进入裂解室，在乙蒸发室和过热室之间装有金属隔板，让微波反射加热它们。在此室中的醇入口处和醇蒸氢输出口处装有金属丝网，以防止微波向外泄漏。