[发明专利]一种甲醇制氢装置及其制备氢气的方法

权利要求书

1.一种甲醇制氢装置，其特征在于，包括铁架台、变幅杆式超声波 发生器、恒温水浴槽和反应器；恒温水浴槽设置于铁架台的底座上，反 应器放置于恒温水浴槽中；变幅杆式超声波发生器固定于铁架台上，变 幅杆式超声波发生器包括依次连接的换能器、变幅杆和探头；反应器的 顶部设有一个通孔，探头穿过该通孔伸入反应器中，探头与反应器相接 处用O型圈密封；反应器上部设有气体取样口，并用硅橡胶密封；一曝 气管穿过反应器壁伸入反应器中。

2.如权利要求1所述的甲醇制氢装置，其特征在于，所述反应器为 壁厚8mm的有机玻璃体。

3.如权利要求1所述的甲醇制氢装置，其特征在于，所述恒温水浴 槽包括一个水浴入口和一个水浴出口，水浴出口的高度高于水浴入口的 高度。

4.如权利要求1所述的甲醇制氢装置制备氢气的方法，其特征在于， 包括以下步骤：

1)向反应器中加入体积浓度为5％-40％的甲醇水溶液；

2)通过曝气管向反应器的甲醇水溶液中通入氩气，驱除甲醇水溶液 中的氧气和溶液上部空间的空气；

3)甲醇水溶液温度为5-20℃的条件下变幅杆式超声波发生器的探头 伸入反应器的甲醇水溶液中反应即获得氢气；变幅杆式超声波发生器的 频率为28-40kHz、振幅为最大振幅的20-40％；最大振幅为25微米。

5.如权利要求4所述的制备氢气的方法，其特征在于，反应器总体 积为90ml，甲醇水溶液的量为60ml，探头伸入反应器的甲醇水溶液的 深度为8-10mm。

6.如权利要求4所述的制备氢气的方法，其特征在于，步骤2)中 于实验前通过曝气管向反应液体中提前通入2小时的氩气，流速60 ml·min^-1。

7.如权利要求4所述的制备氢气的方法，其特征在于，步骤1)中 甲醇水溶液的体积浓度为20％；步骤3)中甲醇水溶液温度为10℃，变 幅杆式超声波发生器的振幅为最大振幅的40％。